¿Cuál es la aplicación de la tecnología de automatización en el acoplamiento de Tiangong-1 y Shenba?
A diferencia de la ventana de lanzamiento del Tiangong-1, que tiene 15 minutos de ancho, la ventana de lanzamiento de la nave espacial Shenzhou-8 será una "ventana cero" con una precisión de segundos. Zhang Daochang dijo que durante la prueba de vuelo de encuentro y acoplamiento espacial, los tiempos de lanzamiento de Tiangong-1 y Shenzhou-8 estaban relacionados entre sí. Después del lanzamiento del Tiangong-1, se establecerá una órbita de acoplamiento. Shenzhou 8 debe determinar la ventana de lanzamiento precisa de acuerdo con los requisitos para entrar en la órbita de acoplamiento, de modo que la nave espacial pueda formar una superficie orbital con Tiangong 1 después de entrar en órbita. El clima antes del lanzamiento es un factor importante que afecta el lanzamiento en "ventana cero". Antes del lanzamiento, el Centro de Lanzamiento de Satélites de Jiuquan juzgará si es adecuado para el lanzamiento en función de las condiciones climáticas en tiempo real proporcionadas por la plataforma astronómica receptora. Guo Zhonglai dijo que una vez que se confirme el lanzamiento, la terminal de control de encendido eventualmente implementará el encendido automático, eliminando la necesidad del encendido manual con botón.
Tras el acoplamiento entre Shenba y Tiangong-1, la British Broadcasting Corporation (BBC) fue el primer medio extranjero en anunciar la noticia del acoplamiento entre Tiangong-1 y Shenba. En el informe se escribe que el atraque en la madrugada del día 3 tuvo lugar a una altitud de 340 kilómetros en China. Todo el proceso está completamente automatizado, pero es monitoreado por el Centro de Control de Vuelo Aeroespacial de Beijing en tierra. Los dos aviones "Shenba" y "Tiangong-1" utilizaron radar y sensores ópticos para medir la distancia entre sí, guiándolos para acercarse lentamente y atracar con éxito. El momento final del estrecho acoplamiento de los dos aviones se puede ver claramente en el vídeo enviado a la Tierra por el avión. Pasaron 10 minutos desde el contacto inicial hasta la confirmación final del acoplamiento exitoso.
Se entiende que para lograr el "encuentro" y la "conexión" de dos naves espaciales en el espacio, es decir, el encuentro y el acoplamiento, es necesario conocer los parámetros del estado de vuelo de las dos naves espaciales en ese tiempo, como velocidad de vuelo, ángulos relativos y distancias entre ellos, etc. Una vez que se comprenden estos datos, potentes sistemas informáticos pueden calcular instrucciones de control y "ordenarles" que avancen hacia el "punto de encuentro". A partir del contacto del mecanismo de acoplamiento, la nave espacial Shenba y Tiangong-1 deben completar los cuatro procesos de captura, amortiguación, tracción y bloqueo en 15 minutos, y finalmente lograr una conexión rígida entre las dos naves espaciales para formar una combinación. En este punto, terminó la primera misión de encuentro y atraque, y la mayoría de los eventos dentro de estos 15 minutos se completaron sobre China. Estas operaciones avanzadas las realiza automáticamente la computadora.
Se instala una estructura de encuentro y acoplamiento en la sección frontal del módulo experimental Tiangong-1, que es la clave para el acoplamiento y la comunicación entre el avión objetivo Tiangong-1 y la nave espacial Shenzhou. El Instituto de Tecnología Aeroespacial de Shanghai ha estado desarrollando el dispositivo de acoplamiento desde 2002 y ha realizado una gran cantidad de pruebas en tierra. En 2009, entró en la etapa de desarrollo del prototipo preliminar, a juzgar por los vídeos y fotografías del Tiangong-1, el dispositivo de acoplamiento de China. imita el dispositivo de acoplamiento ruso APAS-89, el diámetro interno de 0,8 metros consistente con APAS-89 en informes públicos también verifica esta suposición. A juzgar por los datos disponibles, el encuentro y el acoplamiento de China utilizarán lidar de alta precisión para medir la actitud relativa. Esta es una nueva tecnología que no se ha puesto en práctica en Rusia y ha sido utilizada en Europa y Japón en ATV/HTV. muestra que la tecnología espacial tripulada de China aún no se ha puesto en práctica. No se trata solo de aprender de las tecnologías maduras de Rusia, sino también de centrarse en la tecnología de vanguardia y aprender de lo mejor de los demás.
Cuando la nave espacial Shenba entró en órbita, las dos naves estaban a casi 10.000 kilómetros de distancia. ¿Cómo cruzar la galaxia lejana? Hay 7 estaciones nacionales de medición y control, 3 centros de control de vuelo, 3 barcos de exploración oceánica, 5 estaciones extranjeras de medición y control, 3 estaciones de cooperación en redes internacionales y dos satélites de retransmisión en el espacio, formando una "trinidad" de tierra, mar. y el espacio "La red espacial tripulada de control y medición escoltó a Shenba y Tiangong-1 durante todo su viaje de citas.
Después de cinco cambios de órbita, Shenba capturó el objetivo unos 52 kilómetros detrás y debajo de Tiangong-1 y comenzó la navegación autónoma. A las 19:34 del 30 de octubre, bajo el control del Centro de Control de Vuelo Aeroespacial de Beijing, Tiangong-1 giró 180 grados y estableció una actitud de vuelo invertida. Esto marcó que Tiangong-1 estaba listo para el primer encuentro y atraque espacial. Después de que Shenba alcanzó una posición a unos 52 kilómetros por debajo de Tiangong, cambió al control de guía autónomo. En circunstancias normales, el hecho de que pueda encontrar Tiangong-1 y acoplarlo con éxito depende de la "visión" de Shenba. Este punto de unión se divide en tres etapas: el segmento de búsqueda, el segmento de aproximación y el segmento de aproximación de traducción.
A través de una guía autónoma desde 52 kilómetros a 5 kilómetros por debajo del Tiangong, Shenba completó la misión de búsqueda. Sin embargo, "frenará" cuatro veces en sólo 5 kilómetros. El sistema de comunicación de medición y control supervisará y comprobará el estado de las dos aeronaves y confirmará que no habrá ninguna "colisión" antes de que pueda seguir acercándose. A partir del contacto del mecanismo de acoplamiento, la nave espacial Shenba y Tiangong-1 deben completar los cuatro procesos de captura, amortiguación, acercamiento y bloqueo en 15 minutos, y finalmente lograr una conexión rígida entre las dos naves espaciales para formar una combinación. En este punto finalizó la primera misión de encuentro y atraque, y la mayoría de los eventos dentro de estos 15 minutos se completaron sobre nuestro país. Todo esto se logra mediante el mecanismo de acoplamiento instalado en la nave espacial y el avión objetivo. Se trata actualmente del mecanismo espacial más complejo de nuestro país, compuesto por decenas de miles de piezas. Este mecanismo de atraque fue desarrollado de forma totalmente independiente por nuestro país durante más de diez años. Después de que se completó el primer acoplamiento, Tiangong-1 y Shenba volaron en modo de vuelo combinado, controlados por Tiangong-1, y Shenba estaba atracado. La combinación volará en órbita durante unos 12 días y elegirá una oportunidad para un acoplamiento secundario. Se desbloquea el mecanismo de atraque, se separan los dos aviones y se realiza el segundo atraque según el procedimiento. Después de la segunda separación de Tiangong-1, la nave espacial Shenzhou pasará del vuelo invertido al vuelo hacia adelante. Después de eso, la nave espacial regresará a la atmósfera y aterrizará en el principal lugar de aterrizaje en Mongolia Interior. Hasta ahora, la nave espacial Shenba ha completado su misión histórica.