人民網科技訊:在神舟七號載人航天飛行任務中,空間應用系統安排了兩項主要的在軌應用任務:伴隨衛星釋放與繞飛和固體潤滑材料與太陽電池基底薄膜材料外太空暴露實驗。
1.任務目的
在神舟七號飛船自主飛行期間,在完成航天員出艙活動後,第31圈從飛船軌道艙的第Ⅰ-Ⅲ象限內前向5度釋放伴隨衛星,首次試驗我國利用航天器平臺二次釋放空間飛行器技術和伴隨飛行技術。
結合航天員出艙活動,開展低地球軌道固體潤滑材料和太陽電池基底薄膜材料外太空暴露實驗。實驗樣品材料由航天員出艙回收。通過材料的外太空暴露實驗,研究外太空環境特別是原子氧和紫外輻照引起材料特性衰變、改性的機理,探索用於提高空間活動部件固體潤滑材料性能和太陽電池基底材料性能的技術途徑。
另外,應用系統空間環境預報中心在神舟七號任務工程階段發佈中長期預報,在臨發射前、發射和飛船在軌運行階段發佈中期、短期預報和異常空間環境事件警報。
為了支持應用任務實施,空間應用系統有效載荷應用中心參加神舟7號飛行試驗,承擔有效載荷的在軌運行監測、控制與管理,接收有效載荷科學實驗數據,提供應用服務等地面支持任務。
裝船有效載荷産品4件,包括:
─伴隨衛星星體(安裝在釋放機構上);
─伴隨衛星釋放機構(安裝在飛船軌道艙前端框上);
─固體潤滑材料試驗裝置(安裝在飛船軌道艙軌道艙柱段I象限);
─固體潤滑材料樣品回收袋(安裝在軌道艙,返回時由航天員帶回返回艙)。
以上有效載荷設備都是在我國載人航天工程支持下全新研製的,也是載人航天工程二步一階段實施計劃的第一次飛行應用任務。
2.伴星飛行試驗流程
(1)伴星伴飛控制
在返回艙返回地面後,試驗伴隨衛星對軌道艙伴隨飛行的能力。
由地面測控系統對伴星測定軌,空間目標監視系統對軌道艙進行測定軌,根據相對軌道對伴星實施軌道控制,使伴星逐漸接近飛船軌道艙,並最終形成圍繞軌道艙的繞飛。
伴飛軌道控制採用“多天多次變軌,逐步逼近繞飛”的控制策略。整個控制過程分為:伴星遠距離接近段、近距離逼近段、繞飛形成、繞飛保持和繞飛遠離等五個階段。
(2)伴星留軌管理
伴星留軌管理分為伴星隨飛船發射入軌後的控制管理和對軌道艙實施伴飛試驗期間的管理兩個部分。
伴星隨飛船發射入軌後的控制管理:
─由地面測控網對伴星進行測軌跟蹤、遙測、遙控、數據注入等工作。
─伴星的工程遙測、數傳數據等下行數據和外測數據匯集到北京中心,同時北京中心將伴星數據及應用系統所需的信息傳送給有效載荷應用中心。
─有效載荷應用中心向北京中心發送伴星指令申請、注入數據和其他必要數據,供北京中心對伴星實施飛行控制使用。
對軌道艙實施伴飛試驗期間的管理:
─我國空間目標監視網對軌道艙進行測定軌工作,並將有關信息傳送給北京中心,並向有效載荷應用中心轉發。伴飛過程的軌道控制由北京中心組織實施。
─伴星成功完成伴飛技術試驗後,轉入長期管理階段。
─在3個月留軌壽命期內,由我國航天測控網、國內陸上站對伴星進行測軌跟蹤、遙測、遙控、數據注入等工作,並根據軌道衰減和伴星剩餘推進劑的情況合理考慮進行軌道維持。
─有效載荷應用中心向北京中心發送伴星指令申請、注入數據和其他必要數據,供北京中心對伴星實施飛行控制使用。
3.固體潤滑材料實驗流程
飛船入軌後,開始進行固體潤滑材料實驗,至航天員出艙活動時取回。飛船飛至第29~30圈航天員出艙活動,艙外活動期間由航天員回收固體潤滑材料實驗樣品。具體的操作流程是:
─航天員在艙外打開實驗裝置的緊固機構→取回樣品臺→傳遞給艙內航天員→艙內航天員將樣品臺放入樣品回收袋;
─航天員進入返回艙後將樣品臺及樣品回收袋在返回艙內指定位置上固定→返回艙返回後,在飛船總裝廠移交實驗樣品。
責編:荀志國