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航天历史

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神舟十一号

更新日期:2018/7/20来源:上海航宇科普中心

1、基本信息:

中国的第十一艘太空飞船,也是中国第六艘载人飞船,与“天宫二号进行交会对接,自此中国基本掌握了空间飞行器交会对接技术。

发射地点:中国酒泉卫星发射中心

发射时间:201610170730

返回时间:201611181333

着陆地点:内蒙古四子王旗阿木古郎草原

任务实施:有两名航天员同时升空

任务时间:进行航天员在太空中期驻留试验,驻留时间首次长达30

航天员:景海鹏陈冬

指令长:景海鹏

 

2、主要目的:

1)为天宫二号空间试验室在轨运营提供人员和物资天地往返运输服务,考核验证空间站运行轨道的交会对接和载人飞船返回技术;

2)与天宫二号空间试验室对接形成组合体,进行航天员中期驻留,考核组合体对航天员生活、工作和健康的保障能力,以及航天员执行飞行任务的能力;

3)开展有人参与的航天医学试验、空间科学试验、在轨维修等技术试验,以及科普活动。

 

3、任务特点:

1)飞得更高

这是因为未来的载人空间站轨道位置较高。神舟十一号和天宫二号对接时的轨道高度是393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。同时这意味着交会对接时飞船的控制还需要连续变轨。

2)实验更多

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:①包括宽波束中继在轨验证试验;②.变轨控制验证试验;③帆板任意偏置角跟踪太阳功能验证试验;④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。

3)时间更长

此次任务中,航天员需完成组合体30天中期驻留任务。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需要比过去更强。

 

4、任务流程:

神舟十一号飞船入轨后,2天内完成与天宫二号的自动交会对接,形成组合体,航天员进驻天宫二号,组合体在轨飞行30天。期间,2名航天员将按照飞行手册、操作指南和地面指令进行工作和生活,按计划开展有关科学实验。完成组合体飞行后,神舟十一号撤离天宫二号,并于1天内返回至内蒙古四子王旗着陆场,天宫二号转入独立运行模式。

1)交会:

航天器的交会对接,第一步要让两个航天器在彼此距离相隔上万公里的太空能互相找到。神舟飞船入轨后,地面人员将根据两个航天器轨道的偏差来控制飞船变轨,经过若干次修正之后,神舟飞船将一点一点接近天宫二号,直到相距约50公里的位置。神舟飞船经过2天的飞行,最终与天宫二号相见,接下来则要进行对接。这个过程需要两个航天器自主完成,所以需要不断地确认位置关系,调整自己的姿态和速度,做到步调一致才行。

2)对接:

航天器之间的对接,对精度有着非常高的要求。在对接过程中,两个航天器的相对速度要从之前的每秒7.8公里降到每秒0.2米,飞船上有像手一样的捕获装置,会先伸出手来把天宫二号紧紧抓住。通过飞船上交会对接的测量敏感设备,主动捕获天宫二号,然后逐渐靠近。对接过程中,小到指甲大小的齿轮和针头大小的接口,都要严丝合缝对在一起。顺利完成对接后,二者开始在太空中连体飞行。

20161019日凌晨,神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室自动交会对接成功。航天员景海鹏、陈冬进入天宫二号。

3)分离:

201611171241分,神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功分离,航天员景海鹏、陈冬踏上返回之旅。

4)返回:

20161118日,1407分许,已经在轨飞行近33天的神舟十一号飞船返回舱着陆,两名航天员景海鹏陈冬平安落地。航天员自己打开了舱门,报告身体状况良好!

 

5、技术创新:

1)天地联系更紧密:

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。力争使飞船每时每秒都能与地面连接上。

2)交会对接技术升级:

光学成像敏感器是交会对接的眼睛,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。升级版的CRDS产品在太阳杂光抑制能力、识别目标敏感度上有了大幅提升。敏感器首次捕获时间也由原来的约十秒缩短至不到几百毫秒。

3)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。

4)热控设计优化:

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, 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,部分设备会长期对着太阳,还有部分设备长期晒不到太阳。因此,神舟十一号飞船改进和优化了热控设计,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。

5)太阳翼结构实现国产化:

神舟十一号飞船太阳翼连接架百分之百国产化、基板除聚酰亚胺薄膜外其余全部国产化,这不仅代表着508 所复合材料专业能力的极大提升,也达到了国内同类复合材料产品的国产化率最高水平。