中新網(wǎng)上海5月10日電 題：幾十噸的“胖子”如何“接吻”？太空“紅娘鎖”今年迎“多場(chǎng)考試”
作者 鄭瑩瑩 馬帥莎
北京時(shí)間5月10日凌晨，“快遞小哥”天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船出發(fā)了。幾個(gè)小時(shí)后，它抵達(dá)目的地，與在軌運(yùn)行的中國(guó)空間站組合體進(jìn)行快速交會(huì)對(duì)接。從“發(fā)貨”到“簽收成功”，“天舟四號(hào)”僅花了約6.5個(gè)小時(shí)。
“從視頻里看，我們感覺對(duì)接過(guò)程是一瞬間完成的，實(shí)際上，這整個(gè)過(guò)程包含了接觸、捕獲、拉回、鎖緊、密封等一系列動(dòng)作，從對(duì)接準(zhǔn)備指令發(fā)出，到對(duì)接鎖緊完成，10多個(gè)動(dòng)作一氣呵成。”中國(guó)航天科技集團(tuán)八院載人航天工程載人飛船、貨運(yùn)飛船系統(tǒng)副總指揮顧側(cè)峰介紹說(shuō)。
中國(guó)是繼美、俄之后，世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握交會(huì)對(duì)接技術(shù)的國(guó)家。只有突破交會(huì)對(duì)接技術(shù)，才能開展空間站的組裝建造，提供物資運(yùn)送對(duì)接、人員天地往返等。交會(huì)對(duì)接，是兩個(gè)航天器在空間軌道上會(huì)合，并在結(jié)構(gòu)上連成一個(gè)整體的技術(shù)，被稱為“太空之吻”，交會(huì)對(duì)接所使用的對(duì)接機(jī)構(gòu)則被稱為“紅娘鎖”。
從2011年“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”的“太空初吻”開始，中國(guó)已成功實(shí)現(xiàn)19次精準(zhǔn)對(duì)接，為中國(guó)空間站建造奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
幾十噸的“胖子”如何“接吻”？
作為對(duì)接機(jī)構(gòu)的研制單位，中國(guó)航天科技集團(tuán)八院表示，2022年，對(duì)接機(jī)構(gòu)將迎來(lái)一場(chǎng)“大考”。在“天舟四號(hào)”成功與空間站組合體交會(huì)對(duì)接后，中國(guó)空間站還將迎來(lái)神舟十四號(hào)，問(wèn)天、夢(mèng)天兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙等飛行任務(wù)，特別是兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙各自與天和核心艙的對(duì)接過(guò)程，將是對(duì)接機(jī)構(gòu)的重量級(jí)“太空接吻考試”。
面對(duì)數(shù)十噸級(jí)的實(shí)驗(yàn)艙，對(duì)接機(jī)構(gòu)需要確保對(duì)得準(zhǔn)、對(duì)得穩(wěn)。而其實(shí)早在對(duì)接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)之初，中國(guó)航天科技集團(tuán)八院805所的對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們就充分考慮到了未來(lái)空間站建造的需求：對(duì)接機(jī)構(gòu)需要適應(yīng)8噸至180噸之間的各種噸位的對(duì)接，以及各種方式的對(duì)接，包括偏心對(duì)接。
為了讓兩個(gè)重量級(jí)的航天器在“太空接吻”時(shí)可以輕盈、優(yōu)雅，設(shè)計(jì)師們系統(tǒng)性地提出了可控阻尼的控制思路，可以有效緩沖對(duì)接機(jī)構(gòu)捕獲后產(chǎn)生的巨大撞擊能量。
“紅娘鎖”成“太空連廊”
問(wèn)天、夢(mèng)天兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射后，經(jīng)狀態(tài)調(diào)整和轉(zhuǎn)位，將長(zhǎng)期“停泊”于中國(guó)空間站，成為航天員在空間站工作、生活的主要場(chǎng)所。而此時(shí)的對(duì)接機(jī)構(gòu)，就是航天員往返于工作、生活區(qū)的重要通道。
為了將三個(gè)艙段(問(wèn)天、夢(mèng)天兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙以及天和核心艙)長(zhǎng)期、緊密地固定在一起，對(duì)接機(jī)構(gòu)必須鎖得牢、鎖得緊。此時(shí)，對(duì)接機(jī)構(gòu)上的12把對(duì)接鎖起到了關(guān)鍵作用。
據(jù)透露，在后續(xù)實(shí)驗(yàn)艙的對(duì)接任務(wù)中，對(duì)接機(jī)構(gòu)上的12把對(duì)接鎖將與天和核心艙的對(duì)接機(jī)構(gòu)共同完成鎖緊工作，并讓其處于自鎖狀態(tài)，以防止外力作用下的非正常解鎖。同時(shí)，在鎖緊的過(guò)程中，對(duì)接機(jī)構(gòu)對(duì)接框面的密封圈將被壓緊，以形成密封的連接通道，為航天員在空間站的工作、生活提供一個(gè)安全的環(huán)境。(完)