浙江
在延長駐留一個月后，“神舟二十一號”乘組3名航天員升空飛行時長已近七個月，即將迎來接替駐留的輪換乘組。按計劃，北京時間2026年5月24日23:08，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人發(fā)射工位，搭載新的航天員3人組的“神舟二十三號”載人飛船將由“長征二號F”遙二十三運載火箭發(fā)射升空。本次上行，飛船將采用快速交會對接模式3.5小時方案上行。
自“神舟二十一號”任務開始，“神舟”飛船交會對接進一步提速，交會對接由空間站建站以來的6.5小時方案調整為3.5小時方案，節(jié)省了46%的上行時間。快速交會對接方案由6.5小時調整為3.5小時，關鍵在于三個優(yōu)化：一是遠程導引段飛船繞地球飛行由3圈減為2圈；二是縮短了近程導引段的初始距離，距離空間站更近；三是對遠程導引的末段和近程導引的初段進行了統(tǒng)一優(yōu)化，在可能存在目標軌道誤差過大的情況下也可引導出正確的軌跡，避免軌跡安全性問題。
快速交會對接3.5小時方案在載人任務中的成功實踐，不僅縮短了航天員在狹小飛船座艙內的等待時間，而且極大地增強了空間站載人任務應急響應能力。
在飛行任務過程中，默認采用快速交會對接模式3.5小時方案，制導、導航與控制系統(tǒng)（GNC系統(tǒng)）可通過開關設置，在3.5小時方案和6.5小時方案之間靈活切換。上行階段，飛船會在多個關鍵點對自身狀態(tài)進行評估判斷。入軌初期，若判斷不能滿足3.5小時方案則自動切換至6.5小時方案，若不能滿足自主交會條件就會轉為地面導引交會，極端故障工況下，若判斷無法進行交會對接則轉入應急返回。
“長征二號F”遙二十一運載火箭
實施3.5小時快速交會對接方案，前提在于運載火箭發(fā)射飛船的入軌精度。從遙二十一火箭起，“長征二號F”控制系統(tǒng)采用了經(jīng)過多型現(xiàn)役運載火箭飛行驗證的產(chǎn)品化雙十表光學慣組，以提高火箭的入軌精度，滿足載人飛船3.5小時快速交會對接的精度要求。
目前，在世界范圍內采用快速交會對接模式2圈方案（3.5小時方案和3小時方案）上行的還有俄羅斯的“聯(lián)盟MS”載人飛船和“進步MS”貨運飛船，以及中國的“天舟”貨運飛船，這三者采用的是更集約的3小時方案。與此同時，俄羅斯還在探索快速交會對接1圈方案（1.5小時方案），用時略低于“天舟五號”貨運飛船測試過的2小時方案。交會對接方案時長越短，對于火箭入軌精度的要求就越高，隨著全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)定位精度的提升，極高精度入軌正在成為可能。
“神舟二十三號”任務是2026年中國第1次、世界第3次載人飛行任務。在“神舟二十三號”任務之前，美國先后執(zhí)行了SpaceX Crew-12國際空間站乘組輪換和“阿爾忒彌斯2號”載人繞月飛行任務。
作者：木蘭星舟
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