截至10月9日15時(shí),執行我國首次空間交會(huì )對接任務(wù)并率先發(fā)射的天宮一號目標飛行器,已在空間軌道上運行154圈,工作狀態(tài)良好,飛行一切正常,各項試驗進(jìn)展順利。
天宮一號太空姿態(tài)可真實(shí)、實(shí)時(shí)展現,將在神舟八號發(fā)射前調整位置姿態(tài)
記者在北京航天飛行控制中心飛控大廳看到,長(cháng)約17米、寬約4米的巨幅液晶顯示屏幕上真實(shí)、實(shí)時(shí)地展現航天器在太空飛行的姿態(tài)。代表航天器的紅色圓點(diǎn),拖曳著(zhù)藍色的軌跡圍著(zhù)地球運轉,隨著(zhù)工作人員的切換,畫(huà)面上出現了飛行器的近距離三維立體畫(huà)面,太陽(yáng)帆板像藍色的翅膀承托著(zhù)“天宮”劃過(guò)太空。
據北京航天飛行控制中心指控室主任朱敬東介紹,為更好地展現首次空間交會(huì )對接任務(wù)實(shí)況,飛控中心對原來(lái)的大屏幕進(jìn)行了改造,面積比原來(lái)更大,操作性更加靈活,視覺(jué)效果更逼真、更細膩。同時(shí)北京飛控中心科技人員針對交會(huì )對接任務(wù)可視化展示對象多、測控數據復雜、飛控實(shí)施頻繁等特點(diǎn),對可視化系統進(jìn)行了升級,把復雜的飛控過(guò)程實(shí)時(shí)地展現出來(lái)。
天宮一號9月29日晚在酒泉衛星發(fā)射中心發(fā)射升空后,經(jīng)過(guò)兩次變軌,順利進(jìn)入距離地面約362公里的測試軌道。到目前為止,在北京飛控中心指揮調度下,先后進(jìn)行了遙控指令、控制開(kāi)關(guān)、圖像發(fā)音設備、艙內溫度濕度、交會(huì )對接設備等在軌測試工作。
按計劃,在11月初神舟八號飛船發(fā)射前,天宮一號將降軌調相,進(jìn)入比工作軌道略低的對接軌道,等待與飛船交會(huì )對接。
空間碎片監測預警首次納入我國載人航天測控系統
在空間繞地球飛行,天宮一號還要防備“不速之客”造訪(fǎng)。載人航天工程測控通信系統總設計師錢(qián)衛平介紹,在天宮一號和神舟八號交會(huì )對接任務(wù)中,為了實(shí)現航天器安全運行,對空間碎片的監測預警以及必要時(shí)開(kāi)展的規避首次正式被納入了測控系統。
空間碎片主要是指軌道上或重返大氣層的無(wú)功能人造物體,包括其殘塊和組件,也被稱(chēng)作太空垃圾。廢棄的航天器,火箭解體爆炸后形成的碎片,空間目標互相碰撞后形成的新目標,這些是人們關(guān)注比較多的“太空垃圾”。此外還有一些自然的“太空垃圾”,比如圍繞地球旋轉的行星塵埃。
目前,日益增長(cháng)的空間碎片已經(jīng)影響到人類(lèi)正常的空間活動(dòng),對航天器構成了嚴重的威脅,而且造成航天器損傷及發(fā)生災難性失效的事例也已發(fā)生多起。
為了防止空間碎片傷害,天宮一號帶有防護板,包括其二三厘米的金屬外殼,可以阻擋一些微小碎片的撞擊。在針對空間碎片的監測預警中,引入碰撞概率的概念,以精確計算空間碎片出現的可能性,而且每天都要計算,這也是監測和預警的依據。
盡管目前根據初步計算,天宮一號在軌飛行期間不會(huì )遇到危險。但專(zhuān)家介紹說(shuō),空間碎片大小差別很大,危險性也不能完全預測。
錢(qián)衛平表示,以后空間碎片的監測預警、碰撞規避這樣的活動(dòng),將成為我國載人航天活動(dòng)中的一個(gè)常態(tài)化內容。
控制事件密集、應急情況可能性大、故障模式多,給飛控帶來(lái)巨大挑戰
隨著(zhù)我國首次交會(huì )對接任務(wù)正式拉開(kāi)序幕,交會(huì )對接任務(wù)測控通信指揮部指揮長(cháng)、北京飛控中心主任陳宏敏告訴記者,交會(huì )對接任務(wù)重點(diǎn)在飛控,關(guān)鍵在飛控,難點(diǎn)在飛控。
測控通信系統由兩顆天鏈一號中繼衛星、16個(gè)國內外陸基測控站、3艘測量船,以及北京飛控中心和西安測控中心組成。陳宏敏說(shuō),交會(huì )對接任務(wù)在我國航天史上還是首次,測控系統各組成部分都將經(jīng)歷挑戰和考驗。
其中,作為任務(wù)的飛控“神經(jīng)中樞”,北京飛控中心首次在兩個(gè)指揮大廳對兩個(gè)目標進(jìn)行協(xié)同控制,控制事件密集、應急情況可能性大、故障模式多,對飛控中心組織指揮管理體系帶來(lái)了巨大挑戰。
陳宏敏介紹說(shuō),為此北京飛控中心破解了飛控技術(shù)復雜、軌控難度大等難題,成功研制了各類(lèi)飛控實(shí)施方案,打造了全新的多目標測控軟硬件平臺,創(chuàng )建起高度自動(dòng)化、智能化、實(shí)時(shí)化任務(wù)組織指揮管理新模式,以提升航天飛控綜合水平,F在正等待交會(huì )對接任務(wù)的一系列實(shí)戰檢驗。
據了解,天宮一號設計兩年壽命期間,將參與驗證和掌握空間交會(huì )對接技術(shù),以及組合體運行控制、航天員駐留等關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗、航天醫學(xué)實(shí)驗和空間技術(shù)試驗。按照天宮一號任務(wù)飛行方案,天宮一號發(fā)射后,其在軌飛行期間,將依次發(fā)射神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船分別進(jìn)行交會(huì )對接形成剛性連接的組合體。組合體飛行任務(wù)結束后,天宮一號與飛船分離。待飛船返回后,天宮一號升軌到高度約370千米的近圓軌道,轉入長(cháng)期在軌運行管理模式,開(kāi)展空間科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗,并等待下次交會(huì )對接。
專(zhuān)家透露,天宮一號在壽命末期,將主動(dòng)離軌,隕落南太平洋。