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迄今為止，“神舟”“天宮”在茫茫太空上演了三季“吻戲”——
第一季：神舟八號飛船開創(chuàng)先河，與天宮一號完成自動交會對接，中國航天一舉突破載人航天三大基礎(chǔ)性技術(shù)的最后一項——空間交會對接技術(shù)。
第二季：神舟九號載人飛船搭載著航天員景海鵬、劉旺和劉洋，與天宮一號完成了中國首次手動交會對接。
第三季：神舟十號載人飛船搭載著航天員聶海勝、張曉光和王亞平，再次完成手動交會對接，向世界展示了中國精度。
同一個目標飛行器，多次交會對接——這是中國交會對接的獨有劇情。隨著天宮一號目標飛行器已經(jīng)光榮完成歷史使命，天宮二號空間實驗室接力太空，繼續(xù)演繹屬于中國航天的精彩劇情。讓我們一起跟隨專家，欣賞神舟十一號與天宮二號交會對接的精彩看點。
新劇情——
“擁吻”變“追吻”
9月15日22時04分，天宮二號空間實驗室順利發(fā)射。較天宮一號目標飛行器而言，改變的不僅僅是名字，他們“哥倆”承擔(dān)著截然不同的任務(wù)。
天宮二號的一項重要使命就是為空間站建設(shè)和運行積累經(jīng)驗。所以，此次神舟十一號與天宮二號交會對接將首次模擬未來空間站交會對接方式，即載人飛船利用自身機動能力去追蹤空間站。
“擁吻”變“追吻”，這是本次交會對接的新劇情。此次天宮二號空間實驗室在交會對接準備階段，不再像以往交會對接那樣進行軌道控制。神舟十一號要主動出擊，“追吻”天宮二號。
記者從北京飛控中心了解到，天宮二號已于10月16日完成了“梳洗打扮”——載人環(huán)境配置，并從正飛姿態(tài)調(diào)整為倒飛姿態(tài)，靜候神舟十一號的“追吻”。
“神舟十一號載人飛船入軌以后，我們要在兩天內(nèi)控制飛船完成5次軌道機動。”北京飛控中心副總設(shè)計師孫軍說。這5次軌道控制，分別是抬高近地點、軌道面偏差修正、抬高遠地點、軌道圓化和組合修正。
以往交會對接也有5次軌道控制，但與神舟十一號的5次控制有著很大不同——
神舟八號、神舟九號和神舟十號都是在第五圈進行第一次軌道控制。而神舟十一號第一次軌道控制將是在第四圈進行。“神舟十一號第一次軌道控制提前了一圈，這給飛控中心實現(xiàn)短弧段快速定軌提出更高要求。”北京飛控中心副主任李劍提醒說，別看這小小變化，這對飛行控制技術(shù)的挑戰(zhàn)非常大，為此他們多次修改論證飛行控制方案，直到找到目前這一最佳方案。
5次軌道控制只是神舟十一號“追吻”的第一步，也叫作遠距離導(dǎo)引控制，將神舟十一號與天宮二號由相距100多公里縮短到50多公里。經(jīng)過5次軌道控制后，神舟十一號和天宮二號就可以開始“眉目傳情”了。
“追吻”第二步是自主控制段。“等到兩飛行器相距50多公里時，載人飛船將轉(zhuǎn)入自主控制，自主實施尋的段控制。”北京飛控中心總體室主任陳險峰告訴記者，在這種狀態(tài)下，神舟十一號將依靠航天器上的微波雷達、激光雷達等測量設(shè)備，獲得信息進行自主控制、相互接近。
“追吻”還將經(jīng)過近距離導(dǎo)引控制段，最終逼近段，交會合攏段，最終完成緊鎖。
新舞臺——
“陰影區(qū)”里的“國際范”
如果“追吻”還不夠過癮，那讓我們再一起來看看神舟天宮“吻戲”第四季的另一看點，新舞臺。
神舟十一號與天宮二號交會對接，是在距地面393公里的圓形軌道上進行，這比以往交會對接軌道抬高了50公里，比一個馬拉松全程距離還要遠。
為什么要抬高呢?“主要目的是瞄準空間站軌道，國際空間站是運行在軌道高度400公里左右。”孫軍如是解釋。
運行在低軌道的航天器，距離地球不夠遠，仍會有稀薄的大氣。受到大氣阻力影響，會導(dǎo)致航天器軌道高度不斷下降，為了維持相對穩(wěn)定的軌道高度，就需要消耗航天器自身推進劑。
而軌道越高，大氣就會變的稀薄，大氣阻力就會變小，軌道衰減就會相對低一些，也就更容易維護穩(wěn)定的軌道高度并節(jié)省燃料。也就是說，此次神舟十一號與天宮二號激情“相吻”會更省力。
新舞臺的燈光特效也有了新變化。神舟十一號與天宮二號交會對接最終平移靠攏段，是在太陽光無法照射的陰影區(qū)完成的，這和以往大不相同。神舟九號與天宮一號兩次載人交會對接全部在陽照區(qū)進行。
“在陰影區(qū)進行交會對接，好處在于可以避免陽光直射對光敏感測量設(shè)備造成影響，但這會為肉眼觀測帶來不便。”科研人員解釋說，“吻戲”雖然在陰影區(qū)進行，但是天宮二號和神舟十一號上都配有照明燈，所以觀眾們在大屏幕里看到的畫面依然會很清晰。
新舞臺帶來的是“國際范”。要知道，目前在軌運行的國際空間站，軌道高度是距地面397公里，我們的空間站差不多也是在這個高度。“國際范”意味著，神舟十一號與天宮二號的這一“吻”將揭開未來空間站的劇情大幕。
新道具——
“火眼金睛”和“在軌補加”
此次交會對接，不僅有新劇情、新舞臺，還有新道具。
在茫茫太空“相吻”，看起來很浪漫，但實現(xiàn)技術(shù)堪稱復(fù)雜。北京飛控中心的專家提醒記者，從目標飛行器相距150米到最終對接完成階段稱為平移靠攏段，這一階段是交會對接最關(guān)鍵的階段，也是要求最高、難度最大、風(fēng)險極大的階段。
在這個階段里，光學(xué)成像敏感器是唯一同時具備位置和姿態(tài)相對測量能力的敏感器。在之前神舟飛船與天宮一號目標飛行器的交會對接中，應(yīng)用的都是CCD光學(xué)成像敏感器。而天宮二號與神舟十一號“吻戲”，使用了新一代CRDS光學(xué)成像敏感器。
CRDS光學(xué)成像敏感器可以說是飛行器的“火眼金睛”，即使在強光環(huán)境下也能“看清”目標。
此外，科研人員還將首次捕獲時間縮減了一個數(shù)量級——由原來的約10秒縮減至不到1秒。“這個時間就好比駕駛員在開車時被強光晃到眼睛之后恢復(fù)正常視力的時間。”航天科技集團五院產(chǎn)品設(shè)計師劉啟海說。
看“吻戲”，不光看熱鬧，還要看門道。此次天宮二號空間實驗室，還有一項巨大改變。那就是“在軌補加”技術(shù)。
在天宮一號發(fā)射前，“油箱”要加得滿滿的。據(jù)悉，攜帶的推進劑足足有一噸多。而天宮二號卻只加了半箱“油”，節(jié)省的重量可以攜帶更多的載荷產(chǎn)品和航天員的生活物資。
有了在軌補加系統(tǒng)，天宮二號就具備了在太空飛行中“加油”的能力，這將極大地提高其在軌運行時間。
持久才夠精彩。此次天宮二號與神舟十一號“吻戲”將持續(xù)30天之久，將要創(chuàng)造中國太空飛行的新紀錄。
“吻戲”之精彩，中華之驕傲。我們期待著更為精彩的中國航天太空“吻戲”。
