神舟十一号飞船即将带着两名航天员开始为期一个月的太空之旅了。与神舟一号到神舟十号这些哥哥们相比,神舟十一号有哪些不同之处呢?
“神舟十一号的特点是,飞得更高,实验更多,时间更长。”神舟十一号飞船由航天科技集团五院抓总研制。飞船的制导、导航与控制分系统,简称GNC分系统,承担着飞船从起飞到返回的全部运动控制任务。神舟十一号飞船GNC分系统指挥罗谷清告诉记者,神舟十一号是中国载人航天工程三步走中从第二步到第三步的一个过渡,需要为建造载人空间站做好准备,因此具备了这三个与哥哥们不同的特点。
飞得更高,是因为未来的载人空间站轨道位置比较高。过去,神舟十号与天宫一号(微博)对接时,轨道高度是343公里。而神舟十一号和天宫二号对接时的轨道高度是393公里,比过去高了50公里。这与未来空间站的轨道高度基本相同,飞行也更加接近未来空间站要求。飞得更高对飞船的要求也更多,这意味着交会对接时飞船的控制与神舟十号不一样,还需要连续变轨。
实验更多,是因为这次飞行要进一步考核神舟飞船作为人员物资天地往返运输工具的性能。任务期间神舟十一号要进行4项在轨试验项目:宽波束中继在轨验证试验、变轨控制验证试验、帆板任意偏置角跟踪太阳功能验证试验和微生物控制试验。通过这些试验进一步验证飞船设计功能,获取和积累载人环境相关的飞行试验数据。
时间更长,是因为此次任务中,航天员需完成组合体30天中期驻留任务,比神十的15天翻了一倍。在这一个月中,要保障航天员的生活健康,也要保证航天员执行飞行任务的能力,飞船在驻留、应急、返回方面的保障能力就比过去增强了。
“为了满足神十一飞得更高、实验更多、时间更长的需求,我们对神舟飞船进行了改进设计,神舟十一号的技术创新亮点有4个。”罗谷清说。
第一个亮点是天地联系更紧密了。神舟十一号飞船上配备了宽波束中继子系统,它能极大提高中继终端使用范围和工作能力,确保天地链路可靠性。罗谷清说,“飞船在天上飞,最好跟地面时刻有联系,地面站覆盖不到时,就需要通过中继卫星转接信号。这次我们加了宽波束,是为了争取让航天员每时每秒都能与地面连接上。”
第二个亮点是交会对接。光学成像敏感器是交会对接的眼睛,这一次交会对接的眼睛升级了。在“天宫二号”及以后的空间站任务中,交会对接会变成一项常态化任务,对接环境也将更复杂,这就对光学成像敏感器提出了更高要求。之前神舟飞船与天宫一号的交会对接任务中,应用的都是CCD成像敏感器。本次神舟十一号与天宫二号的对接,采用新一代光学成像敏感器CRDS。CRDS抗杂光的能力更强,即使在太阳强光直射时,“眼睛”也不会被“亮瞎”,具备了在苛刻光照条件下准全天候稳定测量能力,极大地提高了交会对接的可靠性。
第三个亮点是中期驻留。神舟十一号在配置上进行了优化,存储了更多食品、饮水等航天员支持用品,满足航天员驻留需求。飞船上设有应急返回系统,以保障航天员安全。“一旦出现问题,飞船可以马上分离返回。有自控系统,也有手控系统,都可以应急返回,确保航天员安全。”罗谷清说。
第四个亮点是优化热控设计。神舟十一号与天宫二号对接成功后,航天员要在组合体中完成30天中期驻留任务,这么长时间的驻留工作必须保证能源供应,这就需要太阳能帆板长时间对准太阳,为此组合体需要连续偏航。而在连续偏航过程中,有一些设备会长期对着太阳,还有一些设备长期晒不到太阳。因此,神舟十一号飞船的热控设计进行了相应改进,以消除组合体连续偏航引起的返回舱温度过低、设备容易结露的风险,和推进舱、贮箱、发动机温度过高可能超上限的风险。
飞得更高、实验更多、时间更长,肩负重任的神舟十一号飞船即将开始它的太空之旅,让我们期待它圆满完成任务吧!
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