七夕 | 在浩瀚银河里浪漫相遇

科技

2022-08-04 07:08

七夕节总和这些意象紧密相连：银河、鹊桥、葡萄架下听一年只能相见一次的爱侣互诉衷肠......这让七夕节成为我国传统节日中最浪漫的节日之一。

这个七夕节，IDG君邀请你一起仰望星河，回顾在浩瀚宇宙发生的关于我国裁人航天的浪漫故事，希望为你的节日带来别样的遐想与灵感。

一起来看看：

52年，东方红一号与天宫二号邂逅

今年4月22日，一段「世纪同框」视频令人破防：视频中，东方红一号卫星与中国空间站擦身而过，发射相差近半个世纪的它们在太空中遥遥相望。

1970年4月24日是让所有中国人沸腾的日子。长征一号运载火箭搭载东方红一号卫星成功进入预定轨道，《东方红》的旋律飘上太空——在钱学森带领的中国科学院五八一组12年艰苦的努力下，我国第一颗自主研发的人造卫星东方红一号发射成功。

在完成为期二十多天的探测任务后，东方红一号在1970年5月14日停止发射信号，但没想到的是，52年后的今天，东方红一号竟还在太空中翱翔！

之所以能运行这么久，是因为当时的科研人员利用火箭的高推力将卫星发射到了较高的轨道，这样一来，即便东方红一号重达一百七十三公斤，也只会受到很小的地球引力；此外，东方红一号采用的银锌电池也能在很大程度上减少卫星受到的迎风力；当然，东方红一号的外形也为长久的翱翔做了保障，直径为一米的近似球形的多面体极大地减少了阻力。

时至今日，在东方红一号发射之前，苏美法日发射的第一颗人造卫星早已经坠落了，只有中国的东方红一号卫星仍旧在轨运行。

在过去52年的漫长运行中，我国完成了数百次航天发射，但东方红一号始终没有和来自祖国的小伙伴们打照面，直到今年4月，开启我国航天事业的东方红一号，终于与天宫二号浪漫相遇。

那么，有没有办法结束东方红一号的孤独旅程，把它顺利带回家呢？将东方红一号带回家的首要关键因素就是机械臂。

近年来，我国空间站机械臂研发进步显著，已经有了七个自由度，实现了对人类手臂的真实还原。东方红一号卫星一百七十三公斤的重量，也在机械臂所能负载的范围之内。

从理论上来讲可以行得通，不代表在现实中就可以实行。东方红一号在太空中是高速运动的，而且空间站的机械臂与它也不在同一轨道上。虽然如今机械臂还无法与东方红一号同轨完成抓取任务，但在不远的将来，东方红一号回家指日可待。

银河相会的最全盘点

近年来，我国按照航天战略三步走规划，陆续发射了很多航天器，向打造中国空间站迈进。我们知道，中国空间站需要按步骤搭建、有多艘飞行器共同组合完成，而我国载人航天不断演进的空间交会对接技术，是在太空制造一次次浪漫惊喜的主要推手，让航天器们得以在银河完美相遇。

作为载人航天三大基本技术之一，空间交会对接技术是指两个航天器在空间轨道上会合并在结构上连成一个整体的技术。

从2011年至今，中国载人航天工程分别实现了神舟八号、九号、十号与天宫一号，神舟十一号与天宫二号、天舟系列与天宫二号、神舟十三号与天和核心舱、问天核心舱与天和核心舱等交会对接任务，航天科学家不断地付出，让我国已成为继美国、俄罗斯之后第三个独立掌握近地轨道交会对接技术的国家。

以下是IDG君为大家梳理的飞船们银河相会的美好回忆：

2011年，神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器交会对接。这是我国首次空间交会对接任务，使我国在突破和掌握空间交会对接技术上迈出了重要一步。

天宫一号与神舟八号交会对接示意图

2012年，神舟九号载人飞船与天宫一号目标飞行器交会对接。这是我国首次载人交会对接试验；并首次验证了手控交会对接技术。

天宫一号与神舟九号交会对接示意图

2013年，神舟十号载人飞船与天宫一号目标飞行器交会对接，进一步考核和巩固了交会对接技术，验证了航天员在轨驻留保障技术。

天宫一号与神舟十号交会对接示意图

2016年，神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室交会对接，完成航天员中期驻留，考核了面向长期飞行的乘员生活、健康和工作保障等相关技术。

天宫二号伴飞小卫星拍摄的天宫二号与神舟十一号组合体照片

2017年，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室分别完成自动交会对接、绕飞及第二次交会对接、自主快速交会对接，成功进行了推进剂在轨补加，全方位验证了空间站建造运营的相关技术。

天舟一号完成绕飞及交会对接示意图

直到刚刚过去的7月25日，北京时间3时13分，中国空间站的首个实验舱问天实验舱在发射升空约13小时后，与中国空间站天和核心舱完成半自主前向交会对接，并形成“一”字在轨运行构型。

得益于我国最新的快速交会对接技术，可以把原来动辄几十个小时的对接缩短到此次的13个小时。这是我国两个20吨级航天器首次在轨实现交会对接，也是空间站有航天员在轨驻留期间首次进行空间交会对接（点击这里回顾）。

突破历史的对接瞬间图源：中国空间技术研究院

见证并保障银河邂逅的月老

你是否想过，飞船们相遇、日常工作的第三视角画面，是如何拍到的呢？

作为飞船们相遇时刻的浪漫见证者，伴随卫星发挥了极大作用。以神舟十一号和天宫二号的交汇对接为例，北京时间2016年10月23日早晨7时31分，伴随卫星从天宫二号成功释放。

上图中，这个只有一台打印机大小的小家伙是名副其实的太空级摄影师，完美记录了天宫二号和神舟十一号携手同行的若干张「同框照」，比如下面这张非常标准的对接照片。

伴星观测组合体可见光影像

当然，在相遇之后，更重要的事情是长期相守。还是以神舟十一号和天宫二号为例，两艘飞船分别配备了类似人体内的「神经元」的传感器，可随时监测他们的相处进展。

据中国电科传感器专家介绍，传感器是各类装备最重要的基础支撑之一，可以监测火控、伺服机构、发动机等系统的运行参数。传感器一旦失效，就会导致系统无法正常工作，致使装备失去应有的效能。

天宫二号、神舟十一号配套的数十种传感器，应用于运载、飞船、航天员三大系统中的遥测、伺服、热控、推进、环控生保、航天服等分系统，配套种类包括压力、温度、湿度、位移、过载、氧气、二氧化碳、离子感烟、电导、呼吸、心电、体温等传感器，其主要功能为环境监测与控制、航天员生理监测、遥测测量等。

这些传感器在各个系统中起着不可或缺的作用。以环控生保系统为例，座舱总压传感器用来测量及调节舱内大气环境压力，氧传感器用来监控舱内氧气含量，温湿度传感器组件用来测量舱内温度及相对湿度，离子感烟探测器、差定温传感器用来监测预报舱内火灾，液满提醒装置用于冷凝水贮箱液满状态的提示，还有减压、泵压、液温等传感器，则用于各类装置的参数监控。

于是，历经黑暗找寻后相遇的航天器，可以在完善保障下开始接下来的相处与磨合。