作者 馬帥莎 薛英民 時小丹

11月1日，夢天實驗艙在數百公里外的太空與空間站組合體完美對接，再次上演“萬里穿針”神技，成功對接于天和核心艙前向端口，整個交會對接過程歷時約13小時。

為何“夢·天之吻”是“難”上加“難”？

據中國航天科技集團五院502所空間站實驗艙主任設計師宋明超介紹，這次夢天實驗艙與三個月前發射的問天實驗艙個頭差不多，但交會對接過程卻是“難”上加“難”。

夢天實驗艙入軌后，太陽與軌道夾角較大，太陽帆板發電能力弱，能源緊缺，如果不能在規定的時間內完成交會對接，就需要中斷自主交會對接過程，緊急調整“夢天”的姿態，使其連續對日定向來保證能源的供應。

“夢·天之吻”的第二個“難”在于，“問天”交會對接時，空間站組合體是只有天和核心艙一個艙段的對稱構型，“夢天”交會對接時，空間站組合體是“L”字形的非對稱構型，這大大增加了空間站在軌姿態控制的難度。

“L”構型的組合體質心發生了較大的橫向偏移，增加了軌道控制和姿態控制之間的關聯，組合體自身控制難度加大，再加上“夢天”接近組合體時需要開啟反推發動機減速，發動機的羽流會干擾組合體的姿態，此時實現“夢·天之吻”變得更難。

交會對接過程中，夢天實驗艙制導導航與控制(GNC)系統精準識別實驗艙和組合體的相對距離及相對姿態，通過一點點接近，最終實現了高精度交會對接。

“夢·天之吻”如何實現？

此次成功駕馭空間站組合體和夢天實驗艙完成“夢·天之吻”的“幕后神兵”，是由中國航天科技集團五院502所研制的制導導航與控制(GNC)系統。

“夢天”“問天”和“天舟”盡管都是“天”字輩，但是它們的“太空之吻”卻各有特點。由于“夢天”和“問天”的使命任務更相近，“夢天”采取和“問天”同樣的快速交會對接方案，即半自主交會對接。這和“天舟”的全相位全自主快速交會對接不同，全自主的方案更智能，半自主的方案更靈活。

同為快速交會對接，“夢天”交會對接時長為何比“天舟”多出幾個小時？專家指出，和“問天”一樣，“夢天”在啟動6.5小時快速交會對接前，需要對自身狀態、姿態和相對位置等進行確認，完成準備工作后，“夢天”才開始正式向天和核心艙進發，實現交會對接。

此外，和“問天”交會對接之后斷電不同，夢天實驗艙由于很快就要實施轉位操作，完成交會對接后，GNC系統控制器將在不斷電的情況下靜候下一步操作。(完)