文| ST
编辑 | 梦清州
本文陈述所有内容皆有可靠信息来源赘述在文章结尾。
前言
从昨天开始,神舟二十号即将去往太空的消息就开始刷屏,乘组成员马上就要开启新一轮的太空任务。
在23日的发布会上,不仅公布了乘组人员,还宣布了将采用大概6.5小时的对接模式。
但其实我国很早就掌握了2小时的快速对接模式。
那为什么神二十不选择时间短的对接模式,而去选择时间长的模式?
神二十乘组
神二十载人飞船计划在2025年4月24日17时17分发射,乘组由陈冬、陈中瑞、王杰三名航天员组成,其中陈冬担任指令长。
陈冬是我国第二批航天员中的资深成员,此前已执行过神舟十一号和神舟十四号两次飞行任务,并担任过指令长。
时隔两年,这是他第三次出征太空,成为我国第二批航天员中首位实现三次飞天的成员。
而陈中瑞和王杰均为第三批航天员,两人均是首次执行飞行任务。
陈中瑞加入航天员队伍前是一名空军飞行员,拥有丰富的飞行经验。
而王杰则来自航天科技领域,曾经就是从事空间站相关技术研发工作,此次将以航天飞行工程师的身份参与任务。
这次任务不仅是陈中瑞和王杰的太空首秀,也是我国空间站常态化运营的重要一环。
接下来三位航天员将在太空开展为期约六个月的工作与生活。
他们的主要任务包括与正在空间站驻留的神舟十九号乘组完成交接班,确保空间站持续稳定运行。
除了这些,乘组还将进行多项科学实验和技术验证。
除了实验任务,航天员们还需要完成空间站的日常维护工作。
这些操作需要航天员通过出舱活动完成,而航天员在此前的任务中已积累了丰富的出舱经验,单次最长出舱时间达到9小时,相关技术已达到国际先进水平。
按照计划,神舟二十号乘组将于今年10月下旬返回地球,而神舟十九号乘组则会在完成交接后于4月底先行返航。
这次任务选择在4月24日发射,恰逢中国航天日设立十周年,同时也是我国第一颗人造卫星“东方红一号”成功发射55周年的纪念日。
这一时间节点的选择,既是对历史的致敬,也象着中国航天事业代代相传、接续奋斗的精神。
而在这次航天发布会上,则宣布了本次神二十将采用对接时间约6.5小时的对接方式。
可我国很早就已经掌握了2小时对接方式,为什么还要用长时间的对接方式?
空间站对接
航天器与空间站的对接方式其实有点像开车进车库,不同情况下可以选择不同的“方案”。
目前常用的快速对接主要有两种时间模式,分别是大约2小时和6.5小时完成从发射到连接的整个过程,这两种方式都是经过多次验证的成熟技术。
先说更快的2小时对接模式,这种技术最早在货运飞船上做过试验。
飞船不需要绕地球转好多圈,而是直接调整轨道角度和速度,通过几次关键的发动机点火操作,就能在绕地球两圈左右的时间里追上空间站。
2022年天舟四号货运飞船把这个时间缩短到2小时左右。
这种快速对接对航天员来说更舒适,减少了在狭小舱内等待的时间,同时也让运送新鲜实验样本或紧急物资更有效率。
不过要实现这种“直达班车”并不简单。
地面控制中心需要实时计算发射窗口,确保飞船和空间站运行到特定位置时点火升空,因为差之毫厘就可能错过对接机会。
飞船的导航系统必须足够灵敏,能随时修正轨道偏差,发动机也得具备快速多次启动的能力。
相比之下6.5小时对接模式更像是“稳扎稳打”的传统方法。
这种方式会让飞船先进入预定轨道,绕着地球转四到五圈,在此期间逐步调整高度和速度,通过多次变轨慢慢靠近空间站。
早期的神舟飞船基本都采用这种模式,比如神舟十一号任务就是典型例子。
虽然花费时间稍长,但留给地面团队更多的准备和检查时间,特别是在应对突发情况时更从容。
飞船每绕地球一圈大约需要90分钟,在这期间可以进行设备自检、数据复核等重要工作,相当于多加了几个安全阀。
早期的航天器需要两天时间才能完成交会,后来通过优化轨道计算方法、提升飞船自主导航能力,逐渐把时间压缩到6小时左右。
而2小时快速对接则是近年来在北斗导航系统、激光雷达等新技术加持下实现的突破,相当于把原本需要多次绕行才能完成的动作整合成更高效的路径规划。
不过时间长短不是衡量技术水平的唯一标准,关键要看任务需求和安全性之间的平衡。
这次神二十的选择也是基于这个原则,就是更加安全。
虽然2小时快速对接在货运任务中已有成功先例,但载人飞船的物资运输需求更为复杂。
这次任务携带的货物量比以往多出三成左右,不仅包括航天员生活物资,还有空间站维护设备和科研器材。
飞船研制团队为了适应更大的装载量,优化了舱内布局并升级了控制系统,这些调整需要更充裕的时间进行在轨检查确认。
从操作层面看6.5小时模式相当于给飞船与空间站留出更多时间。
载人飞船需要分阶段调整轨道高度和角度,既能确保导航系统精准定位,又能让航天员逐步适应太空环境。
相比之下2小时对接对发射窗口和轨道计算的要求近乎苛刻,稍有偏差就可能错过最佳对接时机。
而且选择稍长的对接周期还能降低燃料消耗,为后续空间站组合体维持稳定轨道预留更多调整空间。
当然时间长短并不代表技术水平差异。
载人飞船的对接既要保证航天员舒适度,又要兼顾货物安全,稳妥可靠的6.5小时模式经过多次验证,已经成为载人任务的标准选择。
2小时的快速对接可能在紧急情况下用的到,但向神二十这样正常的任务发射,还是选择6个多小时的更加稳妥。
新华网2025-04-23——新华社快讯:神舟二十号载人飞船入轨后,将采用自主快速交会对接模式,约6.5小时后对接于天和核心舱径向端口,形成三船三舱组合体
中国载人航天工程网2022-11-12——2小时快速交会对接!天舟五号任务亮点了解一下→
人民网2025-04-24——神舟二十号航天员乘组于4月24日出征太空
新华社2025-04-23——新华全媒+丨神舟二十号航天员乘组确定
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