任长胜 科技日报记者 付毅飞 何沛苁
据中国载人航天工程办公室消息,神舟二十一号载人飞船入轨后,于北京时间2025年11月1日3时22分,成功对接于空间站天和核心舱前向端口,整个对接过程历时约3.5小时,创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录。
按任务计划,3名航天员随后将从神舟二十一号载人飞船进入空间站天和核心舱。神舟二十号航天员乘组已做好迎接神舟二十一号航天员乘组进驻各项准备工作。
记者从中国航天科技集团五院了解到,神舟二十一号载人飞船是我国首艘采用3.5小时快速交会对接方案的载人飞船,自主交会对接能力得到进一步提高。
这标志着中国空间交会对接技术完成了从最初神舟八号耗时约2天的“基础验证”,到神舟十二号至二十号6.5小时的“常态化应用”,再到如今3.5小时的“高效优化”的又一次重大跨越。
相比此前神舟飞船所用6.5小时交会对接方案,3.5小时方案减少了远距离导引段轨控次数和飞行圈次,缩短了近距离导引飞行时间;同时减少了航天员飞行压力,减少了对电池燃料等需求,提升了任务整体应对故障的能力。
据介绍,从6.5小时缩短至3.5小时,主要体现在三方面优化。
首先,要通过更精确的发射和入轨控制,使飞船进入了一条初始相位差更小的轨道,使其绕飞更少的圈数、进行更少的轨道调整就能与空间站“准时”相会,从而大大节约时间成本。
其次,缩短近程导引段的初始距离,让飞船在更近的“起跑线”开始其最终的精准机动,压缩最后一程的耗时。
此外,研制团队还对远程导引末段和近程导引初段的飞行轨迹进行了统一的优化设计,增强了系统的容错能力和适应性。新的轨迹规划算法能够在空间站实际轨道可能存在一定误差的情况下,依然引导飞船走出安全、最优的逼近路径,避免了因初始条件偏差可能引发的轨迹安全问题,体现了载人任务对安全性的高要求。
此次3.5小时快速交会对接的成功实践,不仅能缩短航天员在舱内的等待时间,提升舒适度,更深层次的价值在于大大增强了我国空间站任务规划的灵活性和应急响应能力。一方面,该方案可降低发射窗口约束,放宽能源对发射窗口的要求,为任务规划提供更大灵活性;另一方面,可提高和时间强相关类重大故障情况下执行交会对接任务的能力,确保任务实施和航天员安全。

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