9月12日，天舟一號貨運(yùn)飛船順利完成了與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室的自主快速交會(huì)對接試驗(yàn)，為我國空間站工程后續(xù)研制建設(shè)奠定更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

   
區(qū)別于我國以往空間交會(huì)對接，快速交會(huì)對接，顧名思義，核心和難點(diǎn)在“快速”，從發(fā)射到具備交會(huì)對接條件的時(shí)間短，從以天計(jì)縮短到了僅僅幾個(gè)小時(shí)，此前從發(fā)射到交會(huì)對接，飛船需繞地球30多圈，而采用快速交會(huì)對接后僅需幾圈。

從20世紀(jì)60年代至今，人類已經(jīng)進(jìn)行了上百次交會(huì)對接活動(dòng)。我國于2011年～2016年分別實(shí)現(xiàn)了神舟八號、九號、十號與天宮一號，神舟十一號與天宮二號的交會(huì)對接任務(wù)，中國成為了繼美國、俄羅斯之后第三個(gè)獨(dú)立掌握近地軌道交會(huì)對接技術(shù)的國家。

目前，2天～3天交會(huì)對接策略是地面向國際空間站運(yùn)送航天員的主要方式，包括聯(lián)盟飛船、航天飛機(jī)與國際空間站及神舟飛船均采用了此方式。但從2012年起，俄羅斯科學(xué)家分別采用進(jìn)步號貨運(yùn)飛船和聯(lián)盟號載人飛船與國際空間站成功實(shí)施了7次快速交會(huì)對接試驗(yàn)，飛船從入軌到對接成功僅用時(shí)6個(gè)小時(shí)，快速交會(huì)對接也逐漸成為國際航天領(lǐng)域的“時(shí)尚”方式。

以往神舟飛船的交會(huì)對接從發(fā)射到具備交會(huì)對接條件需要大約2天時(shí)間，過程中還需要大量的人工參與。本次驗(yàn)證的快速交會(huì)對接，從入軌到對接成功僅需要幾個(gè)小時(shí)，且以飛船的自主制導(dǎo)和控制為主。這基本上相當(dāng)于乘坐高鐵從北京到上海的時(shí)間，也就是說如果以后我們和航天員同時(shí)出發(fā)，我們坐高鐵從北京到上海，我們還正在下火車的時(shí)候，航天員就已經(jīng)在遙遠(yuǎn)的空間站里跟我們打招呼了。

那么這種“快速”有什么意義呢？據(jù)介紹，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(shí)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(wù)角度來說，快速交會(huì)對接還可保障科研用品，特別是生物制劑等無法經(jīng)歷長期運(yùn)輸?shù)呢浧繁M快送達(dá)空間站，這對某些試驗(yàn)可能是至關(guān)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(huì)對接可以快速地對故障實(shí)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(huì)對接任務(wù)的目標(biāo)所在?！必涍\(yùn)飛船副總設(shè)計(jì)師張強(qiáng)說。

此前，神舟飛船在入軌后的遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段，需通過地面支持才能完成測軌、定軌、制導(dǎo)律設(shè)計(jì)、控制實(shí)施等工作，也就是說對接前每“走”一步，都需要地面給出精確具體的指令，這種方式耗費(fèi)時(shí)間較多，對地面的測控手段、測控弧度的覆蓋、地面飛控保障也提出了較高的要求。    

而此次快速交會(huì)對接，研制團(tuán)隊(duì)突破了航天器自主導(dǎo)航測軌、定軌、自主快速制導(dǎo)等技術(shù)，將復(fù)雜的測定軌算法和遠(yuǎn)距離導(dǎo)引技術(shù)工程化，把原來遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段需要地面干預(yù)的工作交由航天器的星上計(jì)算機(jī)自主進(jìn)行。    在飛船入軌后，所有的測定軌、制導(dǎo)律計(jì)算、控制實(shí)施策略等均由飛船自主計(jì)算，無需地面干預(yù)，幾個(gè)小時(shí)就可以完成交會(huì)對接任務(wù)。就像無人駕駛汽車，“我在哪兒？目標(biāo)在哪兒？我怎么過去？”這些問題全部自行解決，包括規(guī)劃合理的路線，過程中的轉(zhuǎn)向和加減速等。這樣不僅節(jié)省了時(shí)間，還大大減小了地面人員的壓力。

“在我國正在進(jìn)行的載人三期空間站工程組建和維護(hù)過程中，高效、強(qiáng)適應(yīng)性的快速交會(huì)對接技術(shù)，對今后搭建中國自己的空間站、完成密集的交會(huì)對接任務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！睆垙?qiáng)說。

（看看新聞Knews記者：湯銘 實(shí)習(xí)編輯：蔡悅揚(yáng)）