为中国航天员送去的龙年春节年货到“站”了。
“太空快递”上新
北京时间1月18日1时46分，天舟七号货运飞船在中国空间站后向对接口成功停靠，取得我国2024年载人航天交会对接任务的“开门红”。此次采用快速交会对接方案——1月17日22时27分，天舟七号载满货物从文昌航天发射场启程，3小时后即抵达空间站，相比常规的6.5小时交会对接，该方案将太空“快递”提升为“速运”。
天舟七号货运飞船是中国航天科技集团五院抓总研制、发射的第7艘货运飞船，也是天舟货运飞船与长征七号运载火箭组成的空间站货物运输系统的第6次应用飞行。
中国航天科技集团五院研制人员李智勇介绍，天舟七号此次携带的货物多达260余件，运输物资总重约5.6吨，装载货物种类多、大型货物多，其中包括试验载荷定制货包等大型货物，每件货物重量都超过100千克，将应用于空间站在轨运营、空间在轨科学试验以及航天员生活保障。
再过不久，神舟十七号航天员将在太空迎来龙年春节，为此，天舟七号还为航天员乘组运送了2400千克生活物资，包括春节“年货”、新鲜果蔬“大礼包”等。“科研团队对包装设计进行了优化，可使食品储存时间更长、更新鲜。”李智勇说。
天舟七号与空间站完成交会对接，主要依靠飞船制导导航与控制(GNC)系统来实现。该系统由中国航天科技集团五院502所研制，是驾驶飞船遨游太空的“舵手”。从飞船与火箭分离，再与空间站交会对接，到飞船从空间站撤离、受控再入大气层的全过程，以及飞船独自飞行时的姿态与轨道控制、帆板控制等动作，均由该系统负责。
李智勇表示，在该系统的保障下，航天员也可以在空间站里进行遥操作，实现飞船和空间站的手控交会对接。
此次天舟七号解锁3小时交会对接模式，是随着技术成熟和经验积累，技术人员为下一阶段交会对接任务探索的优选方案，它兼具2小时方案的“快”和6.5小时方案的“可靠”等优势。那么，与6.5小时方案相比，3小时方案是如何实现时间缩减一半以上的呢?
GNC系统研制人员告诉记者，技术的逐步成熟使技术人员可以在更短时间内完成飞船和空间站相对位置的调整。比如，通过调整飞船的飞行轨迹，天舟货运飞船与空间站的远距离导引段缩短了一个圈次，时长相应缩减了1.5小时。
在近距离导引段，飞行流程也得到减少或压缩，特别是减少了“走走停停”，时间被缩短了约2个小时。同时，也正因为飞船飞行轨迹的调整，使3小时方案较2小时方案抵御或克服不利条件的能力更强。
“从工程实际来说，3小时方案也有其特别的意义。”GNC系统研制人员说，相较于6.5小时，3小时方案飞行时间短，可以减少航天员的飞行压力，减少对电池燃料等的需要，提升了任务整体应对故障的能力;而相较于2小时，3小时方案飞行时间稍长，节奏稍缓，减轻了飞控团队的压力等。
李智勇表示，天舟七号此次“送货”任务进一步证明飞船GNC系统的高稳定、高可靠，同时提高了货运飞船自主交会对接能力，推动中国空间交会对接技术向前发展。后续，经过专家团队评估，“速运”有望代替6.5小时方案成为新的基本“太空快递”模式。
