科技频道神十专题
人民网>>科技

“太空之吻”:盘点人类历史上的历次交会对接

2013年06月14日15:28    来源:科技日报     手机看新闻

  • 打印
  • 网摘
  • 纠错
  • 商城
  • 分享
  • 推荐
  •    
  • 字号

随着神舟十号飞船与天宫一号目标飞行器成功实现自动交会对接,天宫一号已完成与神舟飞船的4次自动和1次手动交会对接。

包括中国在内,全世界只有5个国家和地区完成了与地球轨道目标飞行器的交会对接。其中,美国和俄罗斯共计进行了200多次交会对接飞行,其交会对接技术已经成熟,并在人类太空活动中发挥了重要作用。中国是世界第三个完整掌握空间交会对接技术的国家。日本和欧洲虽然也有飞行器实现了交会对接,却分别倚仗了美、俄的技术支持。

借此机会,让我们重温一下交会对接活动中那些经典的“第一次”。

1966:世界上首次交会对接是美国人完成的

在阿波罗登月计划中,为了发展和验证交会对接等关键技术,美国研制并发射了双子星座号系列飞船。

1965年12月4日和12月15日,“双子星座”7号和“双子星座”6号飞船分别发射,在距地面312公里的太空会合,并在间距不到40米的情况下并列飞行了7个多小时,其中很大一部分时间里两船相距仅数米,最近时,间距不足1米。

1966年3月16日,美国航天员阿姆斯特朗和斯科特乘坐“双子星座”8号飞船,与由阿金纳火箭末级改装的对接目标,首次实现了两个航天器之间的交会对接,其中,最后的近距离交会对接由航天员手动控制完成。

这是人类首次空间交会对接。

但是对接之后,组合体开始猛烈滚动旋转,阿姆斯特朗不得不将飞船与“阿金纳”分开,但飞船仍在滚动。为确保安全,飞船紧急返回,这次经历最终有惊无险。事后查明,其原因是人为扳错开关造成姿控系统故障。

1967:前苏联完成了首次无人自动交会对接

前苏联完成空间交会对接比美国晚了一年多,但却是世界上第一次自动交会对接。

1967年10月30日,前苏联发射了“宇宙”188号飞船,在飞行49圈时,与“宇宙”186号飞船实现了首次无人自动交会对接。两船对接飞行了3.5小时,飞船上电视摄像机拍摄了对接过程图像。

这次对接完成后,两艘飞船还于10月31日、11月2日各自分离出一个密封回收舱返回地面。

1969:前苏联实现首次两艘载人飞船空间对接

或许是为了弥补初次对接中人数的不足,前苏联在1969年1月16日,实现了世界上第一次两艘载人飞船之间的对接。

这次任务中,航天员沙塔洛夫乘坐的“联盟”4号飞船,与载有航天员沃雷诺夫、叶利谢耶夫和赫鲁诺夫的“联盟”5号飞船对接成功,共对接了4小时35分钟。

对接完成后,“联盟”5号上的2名航天员经过1小时的舱外活动,转移到了“联盟”4号上。

1969:美国人首次完成月球轨道人控交会对接

美国通过“双子星座”计划,验证了多种交会对接方式下的任务规划、航天员人工操作控制、地面跟踪多航天器等技术,为“阿波罗”登月计划提供了极其宝贵的经验和科学技术成果。到“双子星座”12号飞行结束时,美国航天员已经有了2000小时的太空飞行记录,相比前苏联当时500多小时的飞行时数,美国人已占据了很大的领先优势。

因此,他们也底气十足地开始了新的挑战——1969年7月,美国阿波罗登月舱与指令服务舱实现了首次月球轨道人控交会对接。

阿波罗飞船的登月舱和指挥服务舱都兼备了在交会对接时作为主动及追踪飞行器的能力。由于月球轨道上缺少地面支持,为了保证交会对接的安全性,登月舱和指挥服务舱还具备一定的自动化能力。不过最终的捕获和对接,依旧是由航天员完成的。

1975:两个超级大国在太空中首次“握手”

1975年,苏美联合实施了“联盟—阿波罗”太空合作计划,使两国持续多年的太空竞争关系出现了历史性的转变。

当年7月,美国发射了一艘“阿波罗”号飞船,与苏联的“联盟”号载人飞船进行对接飞行,实现了当时两个超级大国在太空中的首次握手。该项目应用了新的异体同构周边式对接机构。

这一事件还具备另一个转折意义——至此,美国停止使用飞船,转而发展航天飞机。

1995:美国航天飞机与俄罗斯空间站成功对接

1995年6月29日,美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机与俄罗斯“和平”号空间站对接成功。

航天飞机的交会对接具有许多新的特点,通常是采用对接机构、机械臂、航天员舱外活动等不同方式,实现对目标的捕获。航天飞机的任务规划仍然由地面完成,机上GNC系统根据航天员指令可以自动执行许多交会控制功能,包括目标定位、相对导航和控制。但最终逼近段仍由航天员操作完成。

由于俄罗斯在“联盟”号飞船与空间站方面已积累了70多次交会对接的实践经验,因此在本次对接中,“亚特兰蒂斯”号航天飞机使用了俄罗斯研制的对接机构。

2008:欧洲飞船首次与国际空间站对接

欧洲的交会对接技术研发开始于上世纪80年代,为了实现拟议中的赫尔墨斯航天飞机与国际空间站对接,欧空局开展了自动交会对接技术的研究。

赫尔墨斯航天飞机项目取消后,欧空局开始为国际空间站研制用于后勤补给的自动转移飞行器ATV,自动交会对接技术的研发也自然过渡到为ATV飞船与国际空间站的对接服务。

ATV飞船采用了用于进步号货运飞船的对接机构,是从俄罗斯引进的。该飞船于2008年4月发射,并成功与国际空间站对接,完成“首秀”的ATV最终被命名为“凡尔纳”。

2009:国际空间站机械臂捕获飞船实现对接

日本在1997年进行了实验技术卫星7号在轨近距离交会对接演示验证,先将目标和追踪飞行器一起发射入轨,等两者在轨分离并相距一定距离后,开始进行对接试验。

日本研制的HTV飞船是向国际空间站运输货物的不载人飞船,于2009年9月进行首飞并成功与国际空间站对接。不同的是,在经过交会飞行到达国际空间站后,HTV停泊在距空间站几米的位置,由国际空间站的机械臂捕获后,与日本实验舱完成对接。这是国际空间站第一次采用这种方式与来访航天器对接。(付毅飞)

(责编:陈丽(实习)、赵竹青)
社区登录
用户名: 立即注册
密  码: 找回密码
  
  • 最新评论
  • 热门评论
查看全部留言

推荐

资料库

我和神十

微博