快看！天舟一號與天宮二號表現完美 順利完成自主快速交會對接試驗
9月是收穫的季節，對我來說，9月份值得關注的事件有：天舟一號與天宮二號的自主快速交會對接試驗；卡西尼號探測器即將完成使命；中國航天即將重新開工，恢複發射！
一切按計划進行，9月12日23時58分，天舟一號貨運飛船順利完成了與天宮二號空間實驗室的自主快速交會對接試驗。
這是我國載人航天工程空間實驗室飛行任務圓滿成功後組織實施的系列拓展試驗項目之一，旨在驗證貨運飛船的快速交會對接能力，進一步發揮任務的綜合效益，為我國空間站工程後續研製建設奠定更加堅實的技術基礎。
首先表示祝賀，試驗已經順利完成！然後呢，我們來說說此次任務。
天舟一號飛行任務是空間實驗室任務的一部分。空間實驗室任務是我國載人航天「三步走」發展戰略的重要組成部分，標誌我國載人航天進入應用發展新階段，承前啟後，意義重大。飛行期間，將驗證貨物運輸和推進劑在軌補加，以及航天員中期駐留等空間站建造與運營的關鍵技術，開展較大規模的空間科學和應用試驗。為實現上述任務目標，我國載人航天工程新研製了天宮二號空間實驗室、長征七號運載火箭和貨運飛船，新建了海南文昌航天發射場，需要組織實施4次發射飛行任務。包括：長征七號運載火箭首次飛行任務、以及天宮二號、神舟十一號和天舟一號飛行任務，這四次任務已經順利實施，結果圓滿。天舟一號飛行任務是空間實驗室飛行任務中第四次飛行任務，是中國載人航天工程空間實驗室任務的收官之戰！
其實呢，我們的空間實驗室任務已經取得了圓滿成功！今年4月20日19時41分35秒，天舟一號貨運飛船在文昌航天發射中心由長征七號遙二運載火箭成功發射升空，4月27日成功完成與天宮二號的首次推進劑在軌補加試驗，這標誌天舟一號飛行任務取得圓滿成功。同時這也代表著我國正式邁入了空間站時代。
推進劑在軌補加示意圖。圖源：央視新聞
後面執行的繞飛、自主快速對接試驗、第二次、第三次在軌補加試驗實際上是此次任務的拓展實驗。
在載人航天任務實施方面，我們非常注重綜合效益，從哪裡體現了這一點呢？比如說天宮一號目標飛行器，工程指揮部從我國國情國力出發，採取一個目標飛行器與多艘飛船（神舟八號、神舟九號、神舟十號）對接的模式，在一次飛行中同步開展多方面的空間科學實驗和技術實驗，實現了一次投入長期收益。
這也是非常值得表揚和稱讚的地方，我們每次任務規劃都十分科學、嚴謹、準備充分，所以，對空間實驗室任務來說，我們順利地實現了「成功首飛、穩定運行、健康駐留、安全返回、順利補加、成果豐碩」的任務目標。
【自主快速交會對接試驗】
前兩次對接的情況在前面的文章中都有介紹，可瀏覽天舟一號與天宮二號首次交會對接，今天中午進行！附直播預告！
快看！天舟一號完成繞飛和第二次交會對接試驗
昨天（9月12日），天舟一號與天宮二號進行了最後一次對接，驗證自主快速交會對接技術，要求兩個航天器在6個小時左右實現對接。這也是比較新的試驗項目。試驗取得突破後，將來包括載人船、貨船都可以採取這種對接方式，縮短了對接時間，航天員也會舒服一些。
快速交會對接技術模擬動畫。圖源：騰訊視頻
所謂快速交會對接主要針對常規２天交會對接模式而言， 它的交會對接周期在１天以內。早期俄羅斯進行過47分鐘和13小時左右的近地軌道交會對接， 早期美國則進行過94分鐘和8小時的近地軌道快速交會對接。其後很長時間美俄都採用２天常規交會對接模式。
2012年8月1日23:35（莫斯科當地時間）俄羅斯進步M-16M貨運飛船發射升空，飛船在發射6h後與「國際空間站」對接，這是貨運飛船首次測試快速交會對接模式。此後又成功進行了2次，3艘「進步」貨運飛船「快速對接」飛行試驗成功後。俄羅斯開始試驗載人飛船的快速對接。
2013年3月28日，俄羅斯聯盟TMA-08M載人飛船發射升空，飛行5小時44分鐘後，首次實現了載人飛船與「國際空間站」的「快速對接」。而以往「進步」號貨運飛船和「聯盟」號載人飛船在對接前要繞地球飛行 34 圈，花費近兩天時間。
我們的神舟飛船對接也是常規的2天對接模式，待飛船完成遠距離導引控制，飛船的自主控制， 再考慮到對接時刻的測控支持、節省能源、燃料等因素。在飛船發射後1天加上18到19個小時後，就可以對接了。嚴格來說，只要完成這些任務後的任何時刻都可以進行對接，但是考慮到所用推進劑最少、地面支持最方便，所以，才選定了飛船發射後1天加上18到19個小時進行交會對接，從前幾次對接情況來看，首次對接都是在飛船發射後 1天加上18到19個小時進行的，可以想像，航天員是如何在狹窄的返回艙里是度過這40多小時的。
我們的「神舟」飛船應該比「聯盟」飛船舒適一些，其實也舒適不多少，哈哈。大家都知道，「聯盟」飛船是非常擁擠的飛船，3名乘員在船內自由空間很小，在這樣的飛船里3個人飛行50小時，繞地球飛行34圈，乘員和遊客都難以忍受。有過飛行經驗的航天員普遍認為「聯盟」飛船缺乏舒適性。他們說：「飛船里廁所挨著睡覺的地方，也挨著其他夥伴，還有吃的，這就像在一輛大眾甲殼蟲汽車中生活兩天。」哈哈，所以，航天專家想到了將「快速交會對接」應用到載人飛行上，縮短了對接時間，航天員也會舒服一些。
總的來說，這種「快速」有什麼意義呢？
從人的方面說，可以縮短航天員在飛船狹小空間中滯留的時間，減少航天員不必要的體力與精力付出，使載人太空飛行變得更加舒適、愜意。
從任務角度來說，快速交會對接還可保障科研用品，特別是生物製劑等無法經歷長期運輸的貨品儘快送達空間站，這對某些試驗可能是至關重要，甚至是決定性的。
從安全的角度來說，如果空間站等航天器突遇緊急情況，快速交會對接可以快速地對故障實施搶修與緊急救援等工作。「『快速、可靠、舒服』也是我們載人交會對接任務的目標所在。」貨運飛船副總設計師張強說。
在此次任務開始前，地面科技人員對天舟一號先後實施了4次軌道控制，保證天舟一號與天宮二號快速交會對接的初始軌道條件，完成了相關試驗準備。
9月12日17時24分，地面判髮指令，控制天舟一號轉入自主快速交會對接模式，分遠距離自主導引和近距離自主控制兩個階段實施。在遠距離自主導引段，天舟一號自主導引至遠距離導引終點；在近距離自主控制段，天舟一號在天宮二號的配合下，利用交會對接相關導航設備，完成與天宮二號交會。之後，天舟一號與天宮二號對接機構接觸，完成對接試驗，整個過程歷時約6.5小時。
5公里停泊點。
你從遠方「走」來。
又將相伴相行。
對接完畢，完美！
繼6月21日與天宮二號實施撤離、進入獨立運行階段後。天舟一號、天宮二號再次形成組合體。
那麼，快速交會對接的難點在哪？進行快速交會對接有什麼樣的意義？
快速交會對接相當於短跑的衝刺過程，原來是通過慢跑、緩跑到達一定的距離，現在要通過衝刺完成短距離，難點主要在於：第一、天舟一號貨運飛船要實現全自主的交會對接控制，通過自身所攜帶的計算機自主測定軌道，同時生成自主控制策略，完成交會對接；第二、因為是短時衝刺，短時間內完成多次交會對接的軌道控制，對能量的要求更高。所以，自主交會對接有一個重要的難點，就是要有充分的能量完成短時間衝刺。
雖然有難度，可是，我們已經順利完成了，鼓掌！
後續，天舟一號還將視情開展第三次，也是離軌前最後一次推進劑在軌補加試驗。
【一點遺憾】
隨著第三次對接的完成，任務可以說到了最後的階段，我們不得不面對一個事實，天舟一號會主動「離開」。
天舟一號將在飛行任務結束後，經由地面飛控工作人員決策，實施主動離軌，通過兩次降軌控制，受控地墜落於南太平洋指定區域。相較於一般衛星在使命完成後，隨著推進劑的消耗殆盡，而緩慢降軌，最終在大氣層燒毀的結束方式，天舟一號首次採用主動離軌方式，並能受控地落到預定區域，既避免自身成為太空垃圾、避開離軌過程中的不可控因素，又能為打造潔凈、安全的太空環境作出自己的貢獻。
很遺憾天舟一號不具備返回功能，對於這個「快遞員」來講，這一生只能送一單。在完成既定任務後，它將會受控離軌,隕落至預定的安全海域，化作夜空中最亮的星。
讓我們向這位優秀的「快遞員」致敬！在我國在載人航天工程史上，天舟一號將會留下輝煌的一頁！
預祝第三次推進劑在軌補加試驗取得圓滿成功！
好消息，正在來的路上！
加油！
更多精彩，敬請期待！
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