神舟十一號19日在距地面393公里的軌道高度成功完成與天宮二號的自動交會對接,。這一過程中,,地面科技人員是如何判斷變軌效果是否符合預期,怎樣準確掌握飛船的軌跡并引導飛船和天宮進行交會對接的呢,?
作為飛控任務接力的第一棒,,北京航天飛行控制中心軌道計算主任設計師張宇的崗位是在“船箭分離”開始,快速準確計算出飛船在茫茫太空中的位置,,判別其是否成功入軌,。
“飛船踏入太空那一刻,我們就要進行精確定軌,,知道它在哪里,。”張宇說,通俗講,,精確定軌就是航天器在某一時刻的飛行軌跡,,是橢圓軌道還是其他形狀,什么速度,,通過計算都能知道,。
影響參數(shù)的變量很多。張宇介紹,,要達到航天任務的精度要求,,不但要考慮航天器的幾何結構和實際飛行姿態(tài),還要綜合考慮空間環(huán)境的影響因素如高層稀薄大氣阻力,、地磁指數(shù)等。
和以往幾次發(fā)射不同,,這次張宇還要算出神舟十一號和天宮二號的相對軌道關系,,為之后的自動交會對接軌道控制提供決策依據(jù),“每一次任務都有新的挑戰(zhàn),,我們也可能會碰到各種復雜的情況,,針對各種情況都要做好預案”。
在確定飛船精確位置之后,,預報崗位的科技人員開始緊張忙碌起來,。
“我們要計算出飛船每
一秒鐘所處位置。”預報崗位主崗顏華打了個比方,,譬如風箏在天上飛,,軌道崗位確定了當前風箏的位置,我們就能計算出,,接下來的每一秒風箏會往哪里飛,。
這次任務中需要攻破的一個重要“難關”,,就是對天宮二號運行軌道進行精確預報。
對此,,中心提出對預報方法進行改進,,建立起更為精確的預報模型和參數(shù)。張宇說:“這就好像要提前一個月進行天氣預報,,還報得準當天是陰晴雨雪,。”
同時,這次交會對接任務中,,還需要重新設計遠導控制策略,。中心軌道室主任謝劍鋒告訴記者,這次神舟十一號任務中軌控比較多,,在前面兩天就要對飛船進行5次遠距離導引使它順利飛到預定位置,,這要求軌道控制達到很高的精度。
“航天器在太空中,,它們的每一步動作,,都是由地面發(fā)出指令,因此地面必須清楚了解航天器當前的狀態(tài),,并對全過程的軌道控制,、姿態(tài)調整等心中有數(shù),這就要求事先進行規(guī)劃和控制,。”謝劍鋒介紹,。
“航天器在天上的每時每刻,我們都要有人值守,,把它在天上什么時間干什么算出來,,而且要很細致地做驗證。”謝劍鋒說,,數(shù)據(jù)注入給航天器是不能有任何差錯的,,地面隨時要做好應對的措施。
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