黑科技发威!神舟12号只用6.5小时对接天宫,比美国还快!它是啥
6.5个小时实现对接
神舟12号载人飞船只用了6.5个小时就成功与空间站和核心舱、天舟二号货运飞船组合体交会对接,这意味着我国3名宇航员可进入空间站组合体内继续接下来为期3个月的工作任务。
这次对接给人的第一印象就是快,按照以往飞船发射后需要等上几天再对接,而这次上午发射、下午对接,许多网友还未有“充分准备”。要知道神舟十号是2013年6月11日发射升空的,等到6月13日才与天宫一号对接。
而2016年发射的神舟十一号在10月17日已经在太空“翱翔”,10月19日天宫二号才与之对接成功。当然,飞船、空间站对接涉及到一系列因素,既有客观条件制约,也有技术成熟度等问题,而这次神舟十二号则实现了华丽转身。
那么都是哪些因素助力飞船、空间站快速对接呢?
我国自主研发的快速交会技术在其中发挥了重要作用。该技术主要依靠飞船内置的控制计算机根据现场状况、条件及在空间站核心舱配合下,自主计算和执行轨道选择、角度矫正及速度控制,大大减少了地面飞行人员的工作量和工作时间,节省的时间转化为了对接时间。
比如这次的神舟12号为达到最佳对接状态自行变轨6次,与此同时,空间站提前降至了370左右的最佳高度,两者显然达成了“默契”。快速交汇技术汇集了我国航空人才的专业知识及创新,为确保此次对接圆满成功,已在地面各种“恶劣”环境下模拟数次,用身经百战形容一点也不过分。
另外拥有高效计算能力的芯片,曾一度被国外“卡脖子”,但神舟12号及空间站组合体所需要的芯片完全实现自主可控,比如飞船采用的控制计算机、数据处理计算机均采用了国产CPU 芯片。正是有自主可控的优势,我国科研人员结合神舟、空间站特性实现完美“私人定制”,性能得到大幅提升。
我国悄无声息却威力巨大的北斗导航系统也深度参与其中,在飞船内置了北斗导航终端,在导航计算及返回后的搜寻定位中发挥作用。
我国是继美国、俄国后世界上第三个掌握飞船、空间站等对接技术的国家,2021年美国飞船在太空翱翔8个小时后才有空间站对接,这也是为何我国对接技术以快、准著称的原因。
飞船对接、分离存在哪些黑科技?
神舟12号飞船是推进舱、返回舱、轨道舱三舱结构,总长9米左右,重达8吨,所以要成功实现对接、分离必然有些黑科技,否则实在难以想象如何跨越万里之外将一根线插入针眼式的难度。
飞船与天和空间站核心舱对接后,形成一个密闭通道,航天员能够顺利进出。难点是太空中无空气、无阻力,两个金属挨得太近就会焊接在一起,这种现象即业内人士常说的“冷焊”。为避免冷焊发生,我国科研人员研制了一种特殊的“保护膜”,将其涂抹在对接结构上后,既有润滑作用,也有隔绝效果,冷焊就不再发生了。
神舟12号飞船要3个月后才分离,而科研人员在地面测试中已将保护膜延长到了6个月,也就是说随时能做到分离且无阻碍!
再者运动中的飞船与太空站虽然是对接,实质也是另一种形式的“碰撞”,稍有不慎就可能偏离!为解决这一问题,科研人员根据大楼、桥梁等建筑物原理,首次提出了在飞船按照阻尼器的设想,并成功实施。因为在对接结构增加了阻尼器,飞船、核心舱对接过程中产生巨大、多余撞击力就可以缓冲掉,飞船稳定性迎刃而解。当然,过程及细节绝非文章描述得这么容易,毕竟不像百米大厦里阻尼器,这里冲击力缓冲到什么程度都要经过充分计算!
可喜的是添加了阻尼器的对接机构以走向了产业化批量生产,交付时间由过去的10个月压缩到了6个月,每年可产6套以满足航天需求。而且今后由此延伸出的技术或许走向市场,或带来一系列产品升级!
神舟12飞船成功发射,所藏着的黑科技远不止这些,这些都是我国科研工作者夜以继日研发的成果,为他们点赞。
原创:老高