據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，北京時(shí)間4月25日20時(shí)59分，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，約10分鐘后，神舟十八號載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道。目前，航天員乘組狀態(tài)良好，發(fā)射取得圓滿成功。
飛船入軌后，將按照預(yù)定程序與空間站組合體進(jìn)行自主快速交會對接，神舟十八號航天員乘組將與神舟十七號航天員乘組進(jìn)行在軌輪換。在空間站工作生活期間，神舟十八號航天員乘組將進(jìn)行多次出艙活動，開展微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)、航天醫(yī)學(xué)、航天技術(shù)等領(lǐng)域?qū)崳ㄔ嚕?yàn)與應(yīng)用，完成空間站碎片防護(hù)加固裝置安裝，艙外載荷和艙外平臺設(shè)備安裝與回收等各項(xiàng)任務(wù)。
目前，空間站組合體已進(jìn)入對接軌道，工作狀態(tài)良好，滿足與神舟十八號載人飛船交會對接和航天員進(jìn)駐條件。
神舟系列載人飛船由中國航天科技集團(tuán)研制，是航天員實(shí)現(xiàn)天地往返的“生命之舟”。該系列飛船由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙構(gòu)成，共有14個(gè)分系統(tǒng)，是我國可靠性、安全性要求最嚴(yán)格的航天器。
神舟十八號飛船具備哪些特點(diǎn)，將在任務(wù)中展現(xiàn)什么“絕活”？航天科技集團(tuán)相關(guān)人員對此做出全方位解析。
徑向?qū)釉俅紊涎荩?ldquo;神舟舵手”穩(wěn)如泰山
神舟十八號飛船順利入軌后，將采用6.5小時(shí)自主快速交會對接模式，與空間站核心艙實(shí)施徑向交會對接，這是此次任務(wù)中的關(guān)鍵一環(huán)。
與前向和后向交會對接任務(wù)相比，徑向交會對接堪稱高難度動作。空間站百噸級組合體對飛船測量敏感器的遮擋，以及空間站組合體發(fā)動機(jī)工作時(shí)羽流間的相互影響，都會給徑向?qū)訋砗艽筇魬?zhàn)。
為了消除這些風(fēng)險(xiǎn)，研制團(tuán)隊(duì)通過研制產(chǎn)品化、流程標(biāo)準(zhǔn)化措施，把每一發(fā)對接機(jī)構(gòu)的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及彈簧的性能參數(shù)偏差控制在最小，通過數(shù)十次地面標(biāo)準(zhǔn)流程捕獲緩沖試驗(yàn)，驗(yàn)證對接機(jī)構(gòu)在多種復(fù)雜工況下的捕獲緩沖能力。
2023年5月30日，神舟十六號飛船與中國空間站成功實(shí)現(xiàn)首次徑向?qū)?。神舟十八號飛船再次實(shí)施徑向?qū)?，?biāo)志著我國自主研發(fā)的空間交會對接GNC（制導(dǎo)導(dǎo)航與控制）技術(shù)進(jìn)一步成熟。
GNC是神舟飛船的核心分系統(tǒng)，被研制人員稱為“神舟舵手”。該系統(tǒng)負(fù)責(zé)飛船從發(fā)射時(shí)與火箭分離開始，到與空間站的交會對接，再到飛船從空間站撤離以及返回地球的全過程控制，同時(shí)還負(fù)責(zé)獨(dú)立飛行過程中的姿態(tài)與軌道控制、太陽翼帆板控制等。
因此，盡管徑向交會對接難度較大，飛船在“穩(wěn)如泰山”的GNC系統(tǒng)自主操控下，依然能夠圓滿完成交會對接全過程。
飛船“心臟”更強(qiáng)大，高效長壽還減重
電源堪稱飛船的“心臟”。為飛船在軌飛行提供電能的主電源、關(guān)鍵階段可確保航天員安全的應(yīng)急電源、為返回艙提供電能的返回著陸電源、為軌道艙和返回艙提供火工控制能源的火工品電源等，在此次任務(wù)中都至關(guān)重要。
相較于神舟十六號和神舟十七號飛船，神舟十八號飛船的電池容量更大、系統(tǒng)可靠性更高，能為任務(wù)提供更好的支持。
在神舟十八號飛船上，主電源儲能電池由鎘鎳電池更改為鋰離子電池。該產(chǎn)品已成功用于空間站、貨運(yùn)飛船等航天器，安全性可靠性得到了廣泛驗(yàn)證，其能量更高、循環(huán)壽命更長、高倍率充電更佳，還能為整船減重約50公斤。
飛船入軌后，太陽電池翼展開是確保實(shí)現(xiàn)能源供給的關(guān)鍵動作。為保證該動作可靠完成，研制團(tuán)隊(duì)利用數(shù)字化手段，將關(guān)鍵產(chǎn)品重要指標(biāo)的實(shí)測數(shù)據(jù)方差控制在千分之一以內(nèi)，再利用地面部組件測試結(jié)果，綜合計(jì)算出太陽電池翼在軌展開所需的時(shí)間。多次飛行驗(yàn)證顯示，太陽電池翼可實(shí)現(xiàn)8秒左右的快速穩(wěn)定展開并鎖定。
“太空天路”再升級，智慧“翻譯”顯身手
目前，我國空間站各艙（船）均配備了中繼終端。它們與中繼衛(wèi)星緊密配合、高效協(xié)作搭建“太空天路”，能讓飛船與地面的通信暢通無阻，也能確保地面測試人員實(shí)時(shí)掌握飛船的狀態(tài)。神舟十八號飛船上采用的中繼終端產(chǎn)品，均按目前最新技術(shù)要求進(jìn)行了優(yōu)化升級。
載人飛行任務(wù)中，儀表與照明分系統(tǒng)是與航天員直接實(shí)現(xiàn)交互的重要系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，儀表控制器應(yīng)用軟件承擔(dān)著“秘書”與“翻譯”的角色。
當(dāng)神舟十八號飛船各分系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會匯集到數(shù)管分系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過儀表控制器應(yīng)用軟件的匯總，再轉(zhuǎn)換為航天員可以直觀識別和操作的內(nèi)容，最后轉(zhuǎn)發(fā)到飛船儀表上顯示出來。
據(jù)設(shè)計(jì)人員介紹，該軟件的圖形顯示技術(shù)，不僅能呈現(xiàn)新穎的儀表控制器顯示效果，還能實(shí)現(xiàn)儀表中的圖形、文字處理，為航天員執(zhí)行任務(wù)提供清晰、直觀、舒適的顯示界面。
據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，北京時(shí)間4月25日20時(shí)59分，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，約10分鐘后，神舟十八號載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道。目前，航天員乘組狀態(tài)良好，發(fā)射取得圓滿成功。
飛船入軌后，將按照預(yù)定程序與空間站組合體進(jìn)行自主快速交會對接，神舟十八號航天員乘組將與神舟十七號航天員乘組進(jìn)行在軌輪換。在空間站工作生活期間，神舟十八號航天員乘組將進(jìn)行多次出艙活動，開展微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)、航天醫(yī)學(xué)、航天技術(shù)等領(lǐng)域?qū)崳ㄔ嚕?yàn)與應(yīng)用，完成空間站碎片防護(hù)加固裝置安裝，艙外載荷和艙外平臺設(shè)備安裝與回收等各項(xiàng)任務(wù)。
目前，空間站組合體已進(jìn)入對接軌道，工作狀態(tài)良好，滿足與神舟十八號載人飛船交會對接和航天員進(jìn)駐條件。
神舟系列載人飛船由中國航天科技集團(tuán)研制，是航天員實(shí)現(xiàn)天地往返的“生命之舟”。該系列飛船由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙構(gòu)成，共有14個(gè)分系統(tǒng)，是我國可靠性、安全性要求最嚴(yán)格的航天器。
神舟十八號飛船具備哪些特點(diǎn)，將在任務(wù)中展現(xiàn)什么“絕活”？航天科技集團(tuán)相關(guān)人員對此做出全方位解析。
徑向?qū)釉俅紊涎荩?ldquo;神舟舵手”穩(wěn)如泰山
神舟十八號飛船順利入軌后，將采用6.5小時(shí)自主快速交會對接模式，與空間站核心艙實(shí)施徑向交會對接，這是此次任務(wù)中的關(guān)鍵一環(huán)。
與前向和后向交會對接任務(wù)相比，徑向交會對接堪稱高難度動作?？臻g站百噸級組合體對飛船測量敏感器的遮擋，以及空間站組合體發(fā)動機(jī)工作時(shí)羽流間的相互影響，都會給徑向?qū)訋砗艽筇魬?zhàn)。
為了消除這些風(fēng)險(xiǎn)，研制團(tuán)隊(duì)通過研制產(chǎn)品化、流程標(biāo)準(zhǔn)化措施，把每一發(fā)對接機(jī)構(gòu)的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及彈簧的性能參數(shù)偏差控制在最小，通過數(shù)十次地面標(biāo)準(zhǔn)流程捕獲緩沖試驗(yàn)，驗(yàn)證對接機(jī)構(gòu)在多種復(fù)雜工況下的捕獲緩沖能力。
2023年5月30日，神舟十六號飛船與中國空間站成功實(shí)現(xiàn)首次徑向?qū)?。神舟十八號飛船再次實(shí)施徑向?qū)?，?biāo)志著我國自主研發(fā)的空間交會對接GNC（制導(dǎo)導(dǎo)航與控制）技術(shù)進(jìn)一步成熟。
GNC是神舟飛船的核心分系統(tǒng)，被研制人員稱為“神舟舵手”。該系統(tǒng)負(fù)責(zé)飛船從發(fā)射時(shí)與火箭分離開始，到與空間站的交會對接，再到飛船從空間站撤離以及返回地球的全過程控制，同時(shí)還負(fù)責(zé)獨(dú)立飛行過程中的姿態(tài)與軌道控制、太陽翼帆板控制等。
因此，盡管徑向交會對接難度較大，飛船在“穩(wěn)如泰山”的GNC系統(tǒng)自主操控下，依然能夠圓滿完成交會對接全過程。
飛船“心臟”更強(qiáng)大，高效長壽還減重
電源堪稱飛船的“心臟”。為飛船在軌飛行提供電能的主電源、關(guān)鍵階段可確保航天員安全的應(yīng)急電源、為返回艙提供電能的返回著陸電源、為軌道艙和返回艙提供火工控制能源的火工品電源等，在此次任務(wù)中都至關(guān)重要。
相較于神舟十六號和神舟十七號飛船，神舟十八號飛船的電池容量更大、系統(tǒng)可靠性更高，能為任務(wù)提供更好的支持。
在神舟十八號飛船上，主電源儲能電池由鎘鎳電池更改為鋰離子電池。該產(chǎn)品已成功用于空間站、貨運(yùn)飛船等航天器，安全性可靠性得到了廣泛驗(yàn)證，其能量更高、循環(huán)壽命更長、高倍率充電更佳，還能為整船減重約50公斤。
飛船入軌后，太陽電池翼展開是確保實(shí)現(xiàn)能源供給的關(guān)鍵動作。為保證該動作可靠完成，研制團(tuán)隊(duì)利用數(shù)字化手段，將關(guān)鍵產(chǎn)品重要指標(biāo)的實(shí)測數(shù)據(jù)方差控制在千分之一以內(nèi)，再利用地面部組件測試結(jié)果，綜合計(jì)算出太陽電池翼在軌展開所需的時(shí)間。多次飛行驗(yàn)證顯示，太陽電池翼可實(shí)現(xiàn)8秒左右的快速穩(wěn)定展開并鎖定。
“太空天路”再升級，智慧“翻譯”顯身手
目前，我國空間站各艙（船）均配備了中繼終端。它們與中繼衛(wèi)星緊密配合、高效協(xié)作搭建“太空天路”，能讓飛船與地面的通信暢通無阻，也能確保地面測試人員實(shí)時(shí)掌握飛船的狀態(tài)。神舟十八號飛船上采用的中繼終端產(chǎn)品，均按目前最新技術(shù)要求進(jìn)行了優(yōu)化升級。
載人飛行任務(wù)中，儀表與照明分系統(tǒng)是與航天員直接實(shí)現(xiàn)交互的重要系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，儀表控制器應(yīng)用軟件承擔(dān)著“秘書”與“翻譯”的角色。
當(dāng)神舟十八號飛船各分系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會匯集到數(shù)管分系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過儀表控制器應(yīng)用軟件的匯總，再轉(zhuǎn)換為航天員可以直觀識別和操作的內(nèi)容，最后轉(zhuǎn)發(fā)到飛船儀表上顯示出來。
據(jù)設(shè)計(jì)人員介紹，該軟件的圖形顯示技術(shù)，不僅能呈現(xiàn)新穎的儀表控制器顯示效果，還能實(shí)現(xiàn)儀表中的圖形、文字處理，為航天員執(zhí)行任務(wù)提供清晰、直觀、舒適的顯示界面。
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