“手臂”拉转飞船 这个操作不简单!
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机械臂成功捕获天舟二号货运飞船。6时12分转位试验开始,天舟二号货运飞船与天和核心舱解锁分离后,在机械臂拖动下以核心舱节点舱球心为圆心进行平面转位;尔后,反向操作,直至货运飞船与核心舱重新对接并完成锁紧。 阅读全文>>
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大事记
来源: 科技日报 央视网 新华网 光明日报
编辑: 何沛苁
2022-01-06 15:22:31
据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2022年1月6日6时59分,经过约47分钟的跨系统密切协同,空间站机械臂转位货运飞船试验取得圆满成功,这是我国首次利用空间站机械臂操作大型在轨飞行器进行转位试验。

1月6日凌晨,机械臂成功捕获天舟二号货运飞船。6时12分转体试验开始,天舟二号货运飞船与天和核心舱解锁分离后,在机械臂拖动下以核心舱节点舱球心为圆心进行平面转位;尔后,反向操作,直至货运飞船与核心舱重新对接并完成锁紧。


1月6日在北京航天飞行控制中心拍摄的空间站机械臂转位货运飞船试验,天舟二号货运飞船在机械臂拖动下以核心舱节点舱球心为圆心进行平面转位。新华社记者 郭中正 摄

此次试验,初步检验了利用机械臂操作空间站舱段转位的可行性和有效性,验证了空间站舱段转位技术和机械臂大负载操控技术,为后续空间站在轨组装建造积累了经验。


转位试验是怎样进行的?

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转位试验的目的是什么?

我国的空间站并不是一次性发射成型的,而是需要通过多次发射,在太空中组装建造而成。目前,我们已经陆续发射了天和核心舱、天舟货运飞船、神舟载人飞船,后续还将发射两个实验舱。

航天科技集团五院空间站总体副主任设计师史纪鑫说:“我们正常的建造过程中,两个实验舱都是对接到前向对接口的,(实验舱Ⅰ对接到)前向对接口以后,相当于它(实验舱Ⅰ)停在这以后,等实验舱Ⅱ来的时候,它要把这个位置给让出来。”

史纪鑫告诉我们,为了确保之后发射的两个实验舱能够顺利完成舱段转位任务,需要提前开展在轨转位关键技术验证。这次天舟二号的转位试验就是为了这个目的。

“如果转位不成功或者没有这个功能的话,我们整个的规模可能就受限了,这个过程其实是整个空间站建造必须要突破的一项技术。我们只有把技术突破了,整个空间站才能如期建成。”史纪鑫说道。


1月6日在北京航天飞行控制中心拍摄的空间站机械臂转位货运飞船试验,天舟二号货运飞船与天和核心舱重新对接并完成锁紧。新华社记者 郭中正 摄


天舟二号后续还将配合航天员完成手动遥操作试验

在完成今天的转位试验之后,天舟二号下一步将配合航天员完成手动遥操作试验。

航天科技集团五院天舟二号货运系统总体主任设计师杨胜说:“就是航天员在核心舱控制货运飞船,然后进行手动遥控的撤离和对接实验。现在货船交会对接有两种模式,正常的话是自动交会对接,如果出现异常情况,我们还有手控遥操作的备份手段,这个实际上主要是为备份的手段做一个在轨验证。”

杨胜介绍,天舟二号在完成所有任务之后会择机脱离空间站核心舱,离轨前还会将废弃物打包带走,再入大气层中烧毁,这也是空间站建设的关键技术之一。

“这些任务完成之后,会根据它的整体消耗情况和寿命情况,也会把废弃物带回大气层中烧毁,所以说天舟二号应该是任务最多、最艰巨、停靠时间也会相对比较长的一个货运飞船。”杨胜说道。>>详情


“快递小哥”——天舟二号

远离地球,空间站里吃的、穿的、用的,乃至呼吸所需的物资,都要由货运飞船及时送达。

“去”的时候,天舟二号可为空间站送去各种生活物资、推进剂、平台维修设备附件及各种消耗品、载荷设备等补给物资。“回”的时候,天舟二号还将带走和销毁空间站废弃物。

与天舟一号相比,天舟二号在构型上与其基本一致,采用了全密封货物舱和推进舱组合而成的两舱构型,总长10.6米,最大直径3.35米。


1月6日在北京航天飞行控制中心拍摄的空间站机械臂转位货运飞船试验,天舟二号货运飞船与天和核心舱解锁分离。新华社记者 郭中正 摄

为了装得更多,科研团队根据货运飞船的圆形舱体结构,一共设计了26种不同尺寸规格、不同形状的货包,像搭积木一样组合放置进蜂窝板形成的一个个货格之中。每个货包都会被类似飞机座椅的安全锁扣稳当固定住,单手就可以取下来。这些物资,可以满足3名航天员3个月太空生活的需要。

不仅装得多,而且送得快。天舟二号的快速交互对接系统已经提前安排好入轨后的动作时序,节省了指令在天地间传达的时间,也免去地面临时注入程序的流程,从地面“发货”到“快递小哥”来敲门的时间大约7个小时,堪比“同城快递”,实现了空间站任务物资运输快速补给。

不仅送得快,天舟二号还设计了多个与密封舱隔离的“油箱”,具备“危险品运输资质”。除了运输生活物资、实验设施外,天舟二号还携带了3吨推进剂,交会对接之后,就摇身一变成为空间站的“加油站”。>>详情


名副其实的“大力士”——机械臂

空间站核心舱机械臂由航天科技集团五院抓总研制,是目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统。它的展开长度为10.2米,最多能承载25吨的重量,是空间站任务中的“大力士”,主要承担舱段转位、航天员出舱活动、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等八大类在轨任务。

作为我国首个可长期在太空轨道运行的机械臂,空间站核心舱机械臂肩部设置了3个关节、肘部设置了1个关节、腕部设置了3个关节,一共7个关节。“每个关节对应1个自由度,就如同人的手臂一般,具有7个自由度的活动能力。通过各个关节的旋转,能够实现自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作。”航天科技集团五院空间站系统机械臂控制负责人梁常春介绍。>>详情