天宮二號(hào)進(jìn)入測(cè)試軌道

將進(jìn)行各分系統(tǒng)基本功能測(cè)試，專家解讀五大飛控難點(diǎn)

　　在北京航天飛行控制中心精確控制下，天宮二號(hào)于16日成功實(shí)施了兩次軌道控制，順利進(jìn)入在軌測(cè)試軌道。

　　據(jù)北京航天飛行控制中心副主任李劍介紹，相對(duì)此前，這次天宮二號(hào)與神舟十一號(hào)的交會(huì)對(duì)接、組合體運(yùn)行和飛船返回，開(kāi)展軌道高度與未來(lái)空間站的軌道高度基本相同，飛行任務(wù)的軌道控制策略與測(cè)控模式更加接近未來(lái)空間站要求。

　　北京航天飛行控制中心總體室主任陳險(xiǎn)峰說(shuō)：“天宮二號(hào)目前狀態(tài)良好，各分系統(tǒng)工作正常。”

　　據(jù)了解，進(jìn)入在軌測(cè)試軌道后，地面人員將對(duì)天宮二號(hào)平臺(tái)上各分系統(tǒng)的基本功能和穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，還將利用搭載的有效載荷開(kāi)展一系列空間科學(xué)試驗(yàn)活動(dòng)。

　　本次任務(wù)在關(guān)鍵飛控技術(shù)上，面臨5大全新挑戰(zhàn)。

　　首先是中長(zhǎng)期定軌預(yù)報(bào)精度要求高。二是對(duì)接軌道遠(yuǎn)導(dǎo)控制策略設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。三是短弧段快速測(cè)定軌。四是返回前快速軌道控制。五是伴星飛越觀測(cè)及駐留軌道控制。

　　除了技術(shù)挑戰(zhàn)之外，北京飛控中心還面臨很多潛在風(fēng)險(xiǎn)：航天員在軌飛行長(zhǎng)達(dá)33天，要求地面飛控人員長(zhǎng)時(shí)間值守，飛控軟硬件系統(tǒng)高強(qiáng)度不間斷工作，地面測(cè)控網(wǎng)全時(shí)段連續(xù)跟蹤，對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，以及各類應(yīng)急情況下系統(tǒng)綜合保障能力提出了更高要求；飛船太陽(yáng)帆板任意偏置角跟蹤太陽(yáng)功能驗(yàn)證、人機(jī)協(xié)同在軌維修、伴星釋放及飛越探測(cè)等嶄新的在軌試驗(yàn)對(duì)軌道控制精度、系統(tǒng)間協(xié)同配合、地面監(jiān)視判斷要求都很高。

　　揭秘1

　　天宮二號(hào)或與中國(guó)空間站同時(shí)在軌

　　中國(guó)航天科技集團(tuán)公司天宮二號(hào)總設(shè)計(jì)師朱樅鵬16日接受記者采訪時(shí)說(shuō)：“中國(guó)空間站預(yù)計(jì)2020年左右建成，如果天宮二號(hào)狀態(tài)良好，延期‘服役’，太空上或?qū)⑹状纬霈F(xiàn)空間實(shí)驗(yàn)室與空間站交相輝映的畫面。”

　　天宮二號(hào)是天宮一號(hào)(微博)的備份產(chǎn)品，設(shè)計(jì)壽命為兩年。朱樅鵬介紹說(shuō)，因?yàn)橥七M(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)的采用以及軌道高度的變化，天宮二號(hào)在軌壽命會(huì)大幅度提高。“我們預(yù)期天宮二號(hào)應(yīng)該可以持續(xù)工作超過(guò)5年，甚至更多的時(shí)間。”朱樅鵬說(shuō)。

　　“空間站建成后，可能會(huì)調(diào)低天宮二號(hào)的軌道高度，或許會(huì)出現(xiàn)貨運(yùn)飛船先與天宮二號(hào)對(duì)接進(jìn)行補(bǔ)加，再與空間站對(duì)接。航天員既可以訪問(wèn)天宮二號(hào)，也可以訪問(wèn)空間站。”朱樅鵬說(shuō)。

　　揭秘2

　　天宮一號(hào)預(yù)計(jì)明年下半年隕落

　　天宮一號(hào)于2011年9月29日發(fā)射升空，在軌期間先后與神舟八號(hào)、九號(hào)、十號(hào)飛船進(jìn)行6次交會(huì)對(duì)接。2016年3月16日，天宮一號(hào)正式終止數(shù)據(jù)服務(wù)，全面完成了其歷史使命。

　　“天宮一號(hào)設(shè)計(jì)壽命為兩年，實(shí)際運(yùn)行4年半。”中國(guó)載人航天工程辦公室副主任武平說(shuō)，目前，天宮一號(hào)整器結(jié)構(gòu)完整，正運(yùn)行在距地面約370公里的軌道上，“預(yù)計(jì)2017年下半年隕落”。

　　據(jù)了解，天宮一號(hào)的軌道是距離地面343公里的近圓軌道，而天宮二號(hào)的軌道是距離地面393公里的近圓軌道。

　　揭秘3

　　天宮二號(hào)將試驗(yàn)推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)

　　在太空中，由于真空、輻射等環(huán)境因素，維持長(zhǎng)壽命是個(gè)難題。天宮二號(hào)將首次試驗(yàn)推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)，這也是我國(guó)未來(lái)空間站長(zhǎng)期飛行必須掌握的關(guān)鍵技術(shù)之一。朱樅鵬介紹，推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加過(guò)程中對(duì)壓力和溫度的控制十分嚴(yán)苛，管路的對(duì)接也必須確保精準(zhǔn)。“如果這次試驗(yàn)成功，我國(guó)將成為繼俄羅斯之后，全世界第二個(gè)掌握空間站在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加核心技術(shù)的國(guó)家。”他說(shuō)。

　　按照計(jì)劃，天宮二號(hào)將在距地面393公里的軌道高度，分別與神舟十一號(hào)載人飛船和天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船交會(huì)對(duì)接。“這與中國(guó)未來(lái)空間站的軌道高度基本相同。”武平說(shuō)。

　　此前，我國(guó)載人飛行和交會(huì)對(duì)接任務(wù)都是在距地面343公里的軌道高度上展開(kāi)的。朱樅鵬解釋，未來(lái)空間站長(zhǎng)期運(yùn)行需要在400公里左右的軌道高度。太空不完全是真空環(huán)境，也有大氣，高度越高大氣就越稀薄。也就是說(shuō)，越高受到的阻力就會(huì)越小，所需要的補(bǔ)給量也會(huì)變小。

　　揭秘4

　　神舟十一號(hào)航天員發(fā)射前一天確定

　　另?yè)?jù)央視網(wǎng)消息，中國(guó)載人航天工程辦公室副主任楊利偉說(shuō)，神舟十一號(hào)載人飛船10月中下旬發(fā)射，兩名航天員乘載飛船與中國(guó)天宮二號(hào)對(duì)接后，計(jì)劃在天宮二號(hào)駐留30天，是我國(guó)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的一次載人飛行任務(wù)。兩個(gè)航天員乘組已做好飛天準(zhǔn)備，名單在發(fā)射前一天確定。

　　“這次兩個(gè)男的，也是考慮三個(gè)人已經(jīng)飛行過(guò)多次，同時(shí)考慮到空間實(shí)驗(yàn)室還要進(jìn)行較大規(guī)模的空間應(yīng)用，空間有限，受聲明保障系統(tǒng)能力限制，為延長(zhǎng)航天員在太空駐留時(shí)間，只能減少人數(shù)。”天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室總設(shè)計(jì)師朱樅鵬此前解釋。

　　朱樅鵬還透露，預(yù)計(jì)明年發(fā)射的天舟一號(hào)和天宮二號(hào)進(jìn)行對(duì)接補(bǔ)給后，天宮二號(hào)就不會(huì)再有對(duì)接任務(wù)了，“原來(lái)還規(guī)劃了天宮三號(hào)，后來(lái)將兩個(gè)任務(wù)進(jìn)行了合并。”

　　五大飛控難點(diǎn)

　　中長(zhǎng)期定軌預(yù)報(bào)精度要求高

　　天宮二號(hào)交會(huì)對(duì)接軌道比天宮一號(hào)高出幾十公里，需要在飛船發(fā)射前20余天實(shí)施軌道維持，同時(shí)兼顧調(diào)相、圓化和軌道高度控制，對(duì)長(zhǎng)時(shí)間軌道預(yù)報(bào)精度提出了新的要求。

　　對(duì)接軌道遠(yuǎn)導(dǎo)控制策略設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

　　為適應(yīng)空間站交會(huì)對(duì)接任務(wù)目標(biāo)飛行器不進(jìn)行調(diào)相的控制需求，神舟十一號(hào)飛船需具備在初始相位差、入軌遠(yuǎn)地點(diǎn)高度的一定范圍內(nèi)進(jìn)行交會(huì)對(duì)接的能力。北京飛控中心需重新設(shè)計(jì)遠(yuǎn)導(dǎo)控制策略，應(yīng)急控制策略也進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。

　　短弧段快速測(cè)定軌

　　神舟十一號(hào)遠(yuǎn)距離導(dǎo)引第5次控制與自主導(dǎo)引段第一脈沖控制的時(shí)間間隔僅為2圈，定軌時(shí)間僅1圈，對(duì)短弧段定軌精度提出了更高的要求。

　　返回前快速軌道控制

　　為驗(yàn)證飛船快速軌道控制能力，飛船返回前的軌道維持采用一圈內(nèi)兩次變軌的控制模式。

　　伴星飛越觀測(cè)及駐留軌道控制

　　在組合體運(yùn)行階段，中心要控制伴星實(shí)現(xiàn)飛越觀測(cè)組合體等試驗(yàn)；同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)駐留點(diǎn)捕獲、駐留點(diǎn)保持、駐留點(diǎn)轉(zhuǎn)移等復(fù)雜類型控制，駐留及飛越軌道精度要求高。

　　綜合新華社