不久的將來，我國將建成自己的空間站。空間站建成后重量將近百噸，當有飛船造訪進行交會對接時，不可能為了迎合飛船而大幅度調(diào)整姿態(tài)，只能是飛船說“你別動，我去找你！”——全自主繞飛是為飛船自動尋找空間站對接口而發(fā)展的技術(shù)。天舟一號貨運飛船繞天宮二號的全自主繞飛就是為了驗證該項技術(shù)。

天舟一號貨運飛船從海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空后，首先與天宮二號進行了第一次重要的擁抱合體，通過交會對接完成了萬眾矚目的推進劑在軌補加，隨后天舟一號撤離天宮二號，伴隨著天宮二號180度轉(zhuǎn)向，通過全自主繞飛，加速趕到天宮前方，從“前”側(cè)與天宮二號進行了第二次的對接。

繞飛是一種高難度的太空工作，需要飛行器進行多次變軌和姿態(tài)機動來完成。繞飛主要應用于空間站多個艙段組裝、或是載人飛船（貨運飛船）已經(jīng)在某個對接口，需要騰空對接口時，繞飛技術(shù)需要確保航天器能從多個方向與空間站對接，是交會對接技術(shù)的進一步發(fā)展，是空間站建造和運營的關鍵技術(shù)之一。此次貨運飛船的繞飛以及在繞飛基礎上的交會對接可謂一次成功探索，將為空間站建設奠定積累更多的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，為未來復雜對接做準備。

與神舟十號載人飛船在地面人員支持下進行的繞飛不同，此次貨運飛船繞飛過程中的制導、調(diào)姿及進入5千米保持點均是船上軟件自主規(guī)劃完成，即當繞飛指令發(fā)出，飛船上制導導航與控制系統(tǒng)的計算機便開始自主規(guī)劃繞飛軌跡，自主進行變軌控制，自動進行姿態(tài)機動，不需要地面人員干預，可謂“聰明”和“自立”了很多，這種全自主不僅大大減輕了地面支持人員的工作強度，更重要的是可以實現(xiàn)測控區(qū)外的自主繞飛。

“如果把神舟十號的繞飛比作是‘領著’小朋友學走路，那么此次貨運飛船的繞飛則是‘看著’小朋友自己走路?！必涍\飛船副總設計師張強說。

空間繞飛，精彩但暗含巨大風險，兩個重達十幾噸的飛行器在以每小時29萬千米的高速飛行過程中下完成“上下繞圈”和“翻跟斗”，其最大的風險就是碰撞，所以，要求兩者的軌跡和姿態(tài)必須精準受控。除了要避免碰撞，“全自主”還需要規(guī)劃出最優(yōu)的繞飛軌跡，“自主”完成在特定位置的變軌控制，在預定的時間點到達預定的位置，以消耗盡量少的燃料。

同時，飛船還要根據(jù)目標飛行器的狀態(tài)進行協(xié)同控制，包括相對位置、相對速度、相對姿態(tài)、相對角速度等，所有因素都必須“完美”。

繞飛就好比一場美妙的“空中芭蕾”，超高的可靠性和安全性，高可靠的控制系統(tǒng)產(chǎn)品以及具有自主故障診斷和系統(tǒng)重構(gòu)能力的智慧軟件……這一切，都是科研人員拼搏奮斗的結(jié)晶，也是這一場芭蕾精密、強大的后臺！

（看看新聞Knews記者：湯銘  實習編輯：薛晨）