再探苍穹破万里

北京时间10月16日零点23分，神舟13号载人航天飞船顺利发射成功，飞行乘组由航天员翟志刚、王亚平、叶光富组成，三人将在轨执行各种舱内舱外任务，太空出差时间长达180天。

在神舟13号飞船起飞6个小时33分钟后，飞船成功与中国天宫空间站实现自动径向交会对接，所花费的时间比神舟12号载人飞船要减少30多分钟，也创造中国航天的又一项纪录。

神舟13号载人飞船将起到承前启后的重要作用，也将创造许多个“第一次”。

神舟13号载人飞船首次采用径向对接方式；我国空间站将首次实行天舟二号及三号货运飞船，神舟13号载人航天飞船和核心舱4个飞行器的组合体运行方式。

当神舟13号乘组结束180天的太空出差之旅后，我国以后的载人飞船乘组执行任务的时间均将延长至6个月以上。

中国空间站将首次迎来首位女性航天员王亚平，她也将成为我国首位出舱执行任务的女性航天员，并将创造航天员在太空执行任务195天的时长纪录。

径向交会对接是怎么回事？径向交会对接的难度究竟有多大？

观看发射直播的人肯定会发现，在空间站与神舟13号交会对接前，天宫空间站的姿态较为正常，呈水平飞行姿态，但当神舟13号飞船对接之后，空间站的组合体却向上翻转，腹部朝前，几乎呈直立状态在轨道上飞行。

纵然是质量近70吨的庞大空间站组合体，但在偏离质心的位置施加一个力，也会使空间站组合体发生偏转或者失控，所以对接的难度是相当之大的。

无论是国际空间站还是我国空间站，与其他飞行器的对接口主要有三种，分别为前向接口，后向接口和竖向接口，而竖向接口也叫作径向接口。

而目前空间站的前后接口分别对应天舟2号货运飞船和天舟3号货运飞船，而中间的位置是天和核心舱，所以这次神舟13号载人航天飞船要首次采用径向对接方式。

在以前的对接实操中，前向对接和后向对接的方式已经得到了充分的验证，而径向对接要比前后向对接难上数倍之多。

前后向对接方式

在以前，载人飞船和空间站对接时采用前后向对接方式，载人航天飞船和空间站都处在同一轨道高度，并且速度都保持相对一致。

这样就可以在轨道中设置若干个接近点，采用走马观花的方式，逐渐加速接近空间站，并逐步实现对接，类似于两名运动员在进行接力跑，最后的交棒仪式相当于对接。

径向对接方式

而径向对接方式时，载人飞船与空间站处在不同的轨道上，它们的高度不同，运动速度也不同。载人飞船的轨道处在空间站轨道的下方，所以载人飞船必须在速度上赶超空间站。

同时载人飞船还要做出一系列繁琐的操作，使飞船直立，消除与空间站之间的偏差，达到相对静止，实现与空间站之间的对接。

在飞船前后对接时，飞船的x、y、z轴均保持正常的水平位置和方向。而径向对接时，载人航天飞船需要调整姿势变为垂直飞行，并且不停地滚动调整姿势，保持对接口完全吻合。

载人飞船的位置不断发生变化，还要参照空间站接口附近的相对导航目标标志，这也是第一项径向对接的关键技术。

径向对接的第二项关键技术

同时，径向对接还需要导航敏感器合作目标的切换技术，无论飞船姿势调整得多么准确无误，飞船始终要保持和地面的通信畅通，保证画面的实时传输，才能最终完成对接。

此时涉及一个问题，地面指挥中心和飞船要完成信号传输时，需要借助飞船上方的卫星。飞船、地面接收天线和卫星这三者缺一不可。

当飞船水平方向飞行时，飞船的背部天线会指向上方的中继卫星，而腹部天线会指向地球方向的地面天线。但飞船垂直姿态飞行后，由背部和腹部的两个天线就变成了一左一右，这样信号就会断断续续，图像也不能及时发回地面。

信息代理传输功能

所以我国科学家设计了空间站的信息代理传输功能，让空间站起到一个巨大路由器的作用，飞船会把信息发射给就近的空间站，然后再由空间站发送给中继卫星，最后再传导给地面，保证信号的通畅。

最后

从2003年到今天，我国载人航天工程已经发展了整整18年，也创造了一个又一个奇迹，如今，中国空间站时代已经到来，预祝神舟13号乘组载誉归来。图片来自网络，侵权必删。