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根據中國載人航天辦公室,神舟二十一號的發射時間瞄準10月31日晚上11時44分,張陸、武飛、張洪章三位航天員將奔赴中國空間站。值得注意的是,此次神舟二十一號將采用更加快速的自主快速交會對接模式,只要3.5小時就能對接中國空間站,比神舟十二號到神舟二十號縮短了3小時,這究竟是怎么做到的呢?
早在2011年,我國發射了神舟八號,開始首次嘗試與天宮一號的對接試驗。從發射到最后對接,耗時總計約43.5小時。從神舟二十號開始,我國進入了空間站時代,我們也掌握了自主快速交會對接技術,對接空間站所需的時間縮短至6.5小時,這一直保持到神舟二十號。
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而到了神舟二十一號,對接時間將進一步縮短3小時,讓航天員從地面到空間站的時間只用3.5小時。隨著對接時間的大幅縮短,這無疑能夠提高航天員的飛行舒適性,更快到達空間站。
要實現更快的對接模式,意味著我國的航天技術有了更進一步的突破。簡單來說就是,火箭發射技術有了進一步提高,用于此次發射飛船的長征二號F遙二十一運載火箭升級了控制系統,讓飛船入軌精度更高,這樣就能減少對接所需的時間。
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神舟二十一號要與空間站快速對接,就需要在發射時,空間站能夠飛過發射場正上空。這樣火箭點火升空,可以讓飛船準確進入空間站所在的軌道,慢慢追上空間站,不斷精細調整軌道,直至最后完成對接。
對接過程中,最耗時的就在于飛船的軌道修正。要知道,無論是飛船,還是空間站,都以時速2.7萬公里在太空中高速飛行,想要彼此進行對接,就需要讓兩者軌道變得一致,所以飛船要不斷修正飛行軌道。
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而這一次長征二號F運載火箭的發射技術有了進一步提升,能夠提高神舟飛船的入軌精度,減少導引段軌控次數,讓飛船飛行更短的距離就能對接空間站,從而實現更加快速的對接模式。
相比之下,俄羅斯的聯盟號載人飛船在發射2.5到3小時后就能對接空間站,這對飛船入軌精度的要求更高。但事實上,更快的對接技術我國也已經掌握,只是目前還沒有應用到神舟飛船上。
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在2022年,我國發射天舟五號貨運飛船時,采用超快速對接技術,僅用2小時就成功對接中國空間站,創造了全球最快的交會對接紀錄。如果把這一技術應用于神舟飛船,我們還能在神舟二十一號的基礎上再縮短1.5小時。
不過,我們現在也不用急于求快,可以慢慢試驗新技術,待到成熟后,再采用更快的對接方式。或者這種超快速的對接技術可以在應急的時候使用,平時就用更穩妥的對接方案,以確保神舟飛船的安全。
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神舟二十一號到達空間站后,三位航天員將與神舟二十號航天員乘組共同在軌幾天,完成各項任務的交接。此后,神舟二十號航天員乘組將結束為期半年的太空任務,踏上返回地球之旅。最后,預祝神舟二十一號的發射和神舟二十號的返回任務都能取得圓滿成功!
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