出差183天神舟十四号航天员乘组即将回家,已和神舟十五号乘组完成在轨轮换等任务

出差183天神舟十四号航天员乘组即将回家,已和神舟十五号乘组完成在轨轮换等任务
2022年12月04日 15:15 麻省理工科技评论

据中国载人航天工程办公室消息,北京时间 2022 年 12 月 4 日 11 时 01 分,神舟十四号载人飞船与空间站组合体成功分离。分离前,神舟十四号航天员乘组在地面科技人员的配合下,完成了与神舟十五号乘组在轨轮换、空间站组合体状态设置、实验数据整理下传、留轨物资清理转运等撤离前各项工作,与神舟十五号航天员挥手告别。

图 | 神舟十四号和神舟十五号的乘组航天员(来源:资料图)

后续,神舟十四号载人飞船返回舱将在地面指令控制下择机再入返回,在中国空间站出差 183 天的航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲即将踏上回家之旅。

图 | 神舟十四号乘组航天员蔡旭哲、陈冬、刘洋(来源:资料图)

而在几天前,11 月 29 日 23 时 08 分,在中国酒泉卫星发射中心,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号 F 遥十五运载火箭成功点火发射。23 时 18 分左右,飞船脱离火箭。

费俊龙、邓清明、张陆三名航天员负责完成中国第 10 次载人飞行任务,由费俊龙担任总指挥。中国航天科技集团公司五院(中国空间技术研究院)承担“神舟”系列载人飞船的设计与制造工作,这也是该院研制的第 15 艘神舟系列飞船。

图 | 航天员费俊龙、邓清明、张陆(来源:中国空间技术研究院)

发射之后的 6.5 小时最为关键,在导航与控制系统的指挥下,11 月 30 日 5 时 42 分,神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功完成拼接,形成“3 舱 3 船”结构。

11 月 30 日 7 时 33 分,神舟十五号载人飞船三位航天员进入“天和”核心舱,与神舟十四号载人飞船的三位航天员成功会师。两艘飞船的航天员共同在空间站完成交接工作。

在空间站执行任务期间,航天员多次出舱完成设备维修与检验工作,以及进行空间科学与技术实验等。至此,中国载人航天工程圆满完成第 27 次的飞行任务。

12 月 2 日晚,神舟十四号载人飞船的三名航天员、与神舟十五号载人飞船的三名航天员成功交接(设备、钥匙等)。12 月 4 日,神舟十四号载人飞船航天员小组将在夜间返回东风着陆场。届时,全部任务将会告一段落,中国空间站开启长期有人驻留的运行模式。

为确保神舟十四号载人飞船的成功回收和航天员的安全,夜间返回与救援方案必不可少。救援技术也做出进一步提升,主要任务是备齐所有防寒等救援物质,进行突发情况处置演练等。

截至目前,神舟十六号载人飞船已结束总体安装与测试,随时待命。神舟十七号载人飞船与神舟十八号载人飞船测试工作也正在进行,将在不久后投入使用。

导航与控制系统是关键

据悉,神舟十五号载人飞船采用生产线的方式制作零部件,实现了降本增效,无论是软件还是硬件技术都有所升级。

本次任务得以成功实施,制导、导航和控制系统(GNC,Guidance、Navigation and Control System)功不可没。它不仅加强了神舟十五号载人飞船自适应能力,确保交汇对接过程中的安全性,还能够检测出不同飞船之间的信息分配利用问题,使空间站保持良好的运营状态。

具体来讲,GNC 系统作为飞船的重要组成部分,起到“舵手”的作用,能够在所有过程中调整飞船的姿态与控制轨道。

工作人员还将神舟十五号载人飞船的 GNC 系统进行了全方位提升,将 C 语言作为控制系统的主要软件。在交会对接与返回时,增加了飞船的自适应预测等导航方式。

火箭持续升级,提升安全性与可靠性

在之前的基础上,发射“神十五”的长征二号 F 遥十五火箭的 45 项技术都得到了升级优化。具体来讲,为提升飞船进入轨道的精确度,确保零窗口发射,工作人员升级了火箭的遥控系统,还增强了火箭对于时间误差的适应性,借此还能确保火箭的高安全性。

在火箭的可靠性方面,26 项技术得到优化,可以及时发现火箭的缺陷并及时改进,比如识别器件的技术漏洞、零件信息备份等。

火箭零件的信息复制功能,则能确保火箭的正常工作。具体来讲,就是将同一零件信息进行拷贝,在出现故障的时候,其它机器可以及时运行。

总之,长征二号 F 遥十五火箭具有两个最重要的部分,即回收救援与故障检验模块。不仅能及时检测系统的故障,还能在发生事故时确保航天员的安全。

今后,随着载人飞船质量的不断升级,需要持续加强运载火箭的可承受重量。另外,智慧火箭的出现可以改善火箭的故障处理问题,进而提升安全性。

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