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夢天實(shí)驗(yàn)艙與空間站組合體進(jìn)行交會(huì)對接，可以是說我國載人航天工程當(dāng)中最大質(zhì)量的兩個(gè)航天器的太空“握手”，控制難度明顯增大。為此，科研人員也想出了不少辦法，讓它們能夠在太空里穩(wěn)穩(wěn)“握手”。

此次夢天實(shí)驗(yàn)艙要與空間站組合體進(jìn)行交會(huì)對接，可以說是中國航天史上最“強(qiáng)有力”的一次太空“握手”。夢天實(shí)驗(yàn)艙重達(dá)23噸，而空間站則是由天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙以及神舟十四號載人飛船、天舟四號貨運(yùn)飛船組成的“四艙”組合體，總重量更是超過了60噸，要讓這兩個(gè)龐然大物完成交會(huì)對接，它們就必須“穩(wěn)穩(wěn)握手”，盡量減小它們之間的撞擊力。

航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)電總體主任設(shè)計(jì)師 梁曉鋒：為了克服對接過程中，這個(gè)大的沖擊對我們設(shè)備造成影響，在我們交會(huì)對接上，實(shí)際上是做了相關(guān)的一些專項(xiàng)的設(shè)計(jì)，一些阻尼設(shè)計(jì)，以適應(yīng)這種大噸位大質(zhì)量的交會(huì)對接，在整個(gè)對接過程中是減緩或者減小對接力，以保護(hù)整個(gè)的對接機(jī)構(gòu)，減少對整個(gè)組合體和設(shè)備的沖擊。

此次交會(huì)對接的另一大考驗(yàn)，就是夢天實(shí)驗(yàn)艙攜帶著兩個(gè)巨大的太陽能帆板，它們不僅面積大，并且采用的是柔性材料，就好比帶著一對巨大的“軟翅膀”進(jìn)行交會(huì)對接，控制難度可以說是空前之高。為此，科研人員也專門為夢天實(shí)驗(yàn)艙設(shè)計(jì)了一套太陽帆板展開方案，提高了可控性，保證任務(wù)穩(wěn)妥成功。

太空“牽手”難度大 多重措施保成功

夢天實(shí)驗(yàn)艙與三個(gè)月前發(fā)射的問天實(shí)驗(yàn)艙個(gè)頭差不多，但是交會(huì)對接過程卻是“難”上加“難”。為了解決這些難題，科研人員設(shè)計(jì)了大量的預(yù)案和措施，保障了此次交會(huì)對接最終圓滿成功。

據(jù)介紹，此次交會(huì)對接的第一個(gè)難點(diǎn)，就是夢天實(shí)驗(yàn)艙入軌后，與太陽照射的角度有較大偏差，導(dǎo)致太陽帆板發(fā)電能力弱，能源緊缺。如果不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成交會(huì)對接，就需要緊急調(diào)整“夢天”的姿態(tài)朝向太陽從而補(bǔ)充能源，這樣就會(huì)導(dǎo)致交會(huì)對接時(shí)間的拖延。為此，科研人員為“夢天”特別制定了交會(huì)對接任務(wù)故障預(yù)案。

第二個(gè)難點(diǎn)便是在于此次交會(huì)對接的目標(biāo)——空間站組合體上。上一次問天實(shí)驗(yàn)艙交會(huì)對接時(shí)，組合體是“一字”對稱構(gòu)型，而此次夢天實(shí)驗(yàn)艙交會(huì)對接時(shí)，由于問天實(shí)驗(yàn)艙已經(jīng)完成了轉(zhuǎn)位，因此組合體是“L”字形的非對稱構(gòu)型，這顯著增加了空間站在軌姿態(tài)控制的難度。

航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)師 羅超：我采用了一個(gè)俯仰偏置一定角度，這樣的話可以節(jié)省很多推進(jìn)劑，也是有效利用了空間力矩。然后在夢天艙進(jìn)入最后平移靠攏段的時(shí)候，才會(huì)把俯仰角度調(diào)整到完全水平的這么一個(gè)狀態(tài)，來等待夢天實(shí)驗(yàn)艙的交會(huì)對接。

此外，在“夢天”接近組合體時(shí)需要開啟反推發(fā)動(dòng)機(jī)減速，發(fā)動(dòng)機(jī)的羽流會(huì)干擾到組合體的姿態(tài)，這樣就讓夢天實(shí)驗(yàn)艙與空間站在最后關(guān)頭的對接變得更加困難。不過，在科研人員的“精心設(shè)計(jì)”下，夢天實(shí)驗(yàn)艙精準(zhǔn)識(shí)別了與空間站組合體的相對距離及相對姿態(tài)，通過一點(diǎn)點(diǎn)接近并最終實(shí)現(xiàn)了高精度的交會(huì)對接。

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