李劍：天宮二號是建立中國空間站最後一次預演

圖：天宮二號空間實驗室示意圖 新華社

大公網9月17日北京訊（記者劉凝哲）天宮二號16日順利進入離地380公里軌測試軌，將進行基本功能和穩定性測試，並開展一系列空間科學試驗。與此前天宮一號任務相比，天宮二號在飛控方面有任務周期更長、在軌試驗更多、技術要求更高之挑戰。

天宮二號15日在酒泉順利升空，16日的凌晨和下午分別成功實施兩次軌道控制，順利進入在軌測試軌道。北京航天飛行控制中心總體室主任陳險峰表示，天宮二號目前狀態良好，各分系統工作正常。

北京航天飛控中心副主任李劍表示，天宮二號是建立中國空間站最後一次預演，飛行任務軌道控制策略與測控模式更接近未來空間站要求。他補充，天宮二號飛控技術面臨多方面挑戰：實現高精度中長期定軌預報、對接軌道遠導控制策略設計與驗證、短弧段快速測定軌、返回前快速軌道控制、伴星飛越觀測以及駐留軌道控制。

此外，北京飛控中心還面臨眾多潛在風險，如太空人在軌飛行長達33天，地面飛控人員長時間值守，飛控軟硬體系統高強度不間斷工作，地面測控網全時段連續跟蹤等。天宮二號人機協同在軌維修、伴星釋放及飛越探測等嶄新在軌試驗，均對軌道控制精度、系統間協同配合、地面監視判斷有很高要求。

天宮神舟對接靠「新天眼」

隨著天宮二號15日成功發射升空，載人飛船和貨運飛船將升空與之會合。10月中下旬，天宮二號將在離地393公里軌道高度上，與神舟十一號飛船交會對接。在茫茫宇宙中，兩個航天器要經過幾十萬公里的追逐，完成「穿針引線」的動作，以比子彈速度快約8倍的速度靠近，最終聯成一體，完成交會對接任務。一個名為光學成像敏感器（CRDS）的裝置將會金睛火眼，確保整個交會對接過程「萬無一失」。

據新華社報道：在之前神舟飛船與天宮一號目標飛行器交會對接任務中，應用的都是CCD光學成像敏感器，該產品圓滿完成測量任務，表現出色。CRDS承擔著CCD光學成像敏感器更新換代重任，給今後難度更高的對接任務「把關」。中國航天科技集團五院502所產品主任設計師龔德鑄表示，在太空中，太陽光照射強度是地球上3至5倍，飛行器的「眼睛」在交會對接時很易被閃壞。正因太陽雜光對產品的導航影響，CCD光學成像敏感器對飛船的對接時機有一定約束，這就需要研究團隊作出突破。

抑制雜光重中之重

在天宮二號及今後空間站任務中，交會對接變成常態化任務，特別在一些快速交會對接任務中，例如臨時發射飛船進行維修補給或航天員應急救生等，要求導航設備具備適應更寬鬆交會對接窗口能力，這就對光學成像敏感器的太陽雜光抑制能力提出了更高的要求。在任務中，從二者相距150米到最終對接完成階段稱為「平移靠攏段」，這是交會對接過程中要求最高、難度最大、風險極大的階段。

在這個階段里，光學成像敏感器是唯一同時具備位置和姿態相對測量能力的敏感器。若飛行器的「眼力」不夠好，會導致交會對接任務失敗，甚至兩個飛行器碰撞，將嚴重威脅航天員和飛船的安全。因此，光學成像敏感器成為任務成敗關鍵單機，不容任何閃失。

適應強光快10倍

新一代「對接天眼」雜光抑制能力列為各項指標的重中之重。據五院研製團隊透露，他們改變敏感器的測量體制，利用差分視覺測量原理，獲得交會對接兩飛行器的位置姿態信息，從原理上克服雜光干擾技術瓶頸，然後優選抗溢出能力強成像器件，替代原CCD光學成像敏感器中的CCD器件，大幅提高敏感器對強光適應能力，在照明光束譜段的選擇上，盡量避開太陽光譜輻射較強之波段。

通過採用新技術CRDS煉成「火眼金睛」，在強光環境下也能「看清」目標。大大提高交會對接可靠性。研製人員還將首次捕獲時間提高一個數量級，由原來約10秒提高至不到1秒，產品設計師劉啟海將之比喻為「司機在開車時被強光照射到眼睛後恢復正常視力之時間」。

未來，交會對接光學成像敏感器可擴展應用於空間在軌服務、飛機空中自動加油、水下無人航行器交會對接等領域，進一步提升航天器空間在軌運行能力，具廣闊應用前景。

中國建空間站惠全球

綜合新華社、中新社、中國網報道：天宮二號成功發射升空，神舟十一號飛船及中國第一艘貨運飛船天舟一號將相繼奔赴太空。空間應用試驗、太空中期駐留驗證、推進劑補加等重要任務緊接而來，中國空間站建設邁出一大步。

中國載人航天工程辦公室副主任楊利偉稱，中國空間站預留將來與全球合作平台，設計能與其他航天器對接、進行艙段級合作之介面，中國願意在方案設計、設備研製、空間應用、航天員培養、聯合飛行等方面拓展交流合作。中國未來空間站計劃於2020年建成，為全球科學家提供科研實驗機會。若天宮二號狀態良好延期服役，太空上或將首現空間實驗室與空間站交相輝映畫面。

德國「德中太空合作項目」負責人布朗博士稱，國際太空間站最遲2028年停用，此後中國空間站或成為唯一能提供太空環境下研究之場所。他提到，神舟八號飛船搭載中德合作開發的實驗裝置，成為中德空間技術合作開端，強調國際合作是空間站領域大趨勢。美國海軍戰爭學院瓊．約翰遜．弗里澤教授警告，若美國不儘快改變現行不合作政策，美將喪失對中國未來太空計劃一切可能影響力。

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