6名航天员“太空会师”背后，有上海航天31次捕获缓冲试验助力

2022年11月30日5时42分，载有3名中国航天员的神舟十五号载人飞船成功对接于中国空间站天和核心舱前向端口；7时33分，中国航天迎来历史性一刻：神舟十五号航天员费俊龙、邓清明、张陆顺利进驻中国的“太空家园”，2个航天员乘组、6名航天员首次实现“太空会师”。

2022年11月30日 7时33分，中国航天迎来历史性一刻：2个航天员乘组、6名航天员首次实现“太空会师”。图为央视直播画面截图

在此次万众瞩目的“飞天”任务中，中国航天科技集团八院（以下简称“八院”）承担了神舟载人飞船的对接机构分系统、电源分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网及三舱配电器等研制任务。

31次捕获缓冲试验保证可靠对接

2021年中国空间站实施建造以来，我国已陆续发射了天和核心舱、2个实验舱、4艘货运飞船、4艘载人飞船接力建造空间站，如今，“天上宫阙”已经有了日渐清晰的模样。

但不管是T字基本构型的搭建，还是多艘飞船的来访，我国空间站均需要通过空间交会对接的方式来实现太空“搭积木”，八院研制的对接机构则是实现空间站各航天器之间可靠对接、紧密连接的关键核心产品。

八院介绍，目前我国采用的异体同构周边式对接机构分为主动对接机构和被动对接机构。一套主被动对接机构包含有192个传感器、18个执行机构、260余个弹簧、数百个齿轮和轴承，集机、电、液、热于一体，是公认的极其复杂的空间机构产品。

核心舱上安装了空间站所有的被动对接机构，包括三个对接端口（前向、径向、后向）和两个停泊端口（问天实验舱和梦天实验舱的专用），是名副其实的“太空母港”。神舟十四号与核心舱在径向端口对接停靠，天舟五号在核心舱后向端口对接停靠，其余两个超大实验舱停泊在侧向两个停泊口，构成了当前的空间站“T”字基本构型。

此次，神舟十五号采用快速交会对接模式，首次与90吨级的空间站在前向端口对接，并实现刚性连接，形成封闭的内通道，3名航天员穿过对接机构进入空间站。核心舱上的对接口“满员”停靠，所有对接机构全部“上岗”工作。

为了实现可靠对接、安全停靠，八院的型号研制队伍在地面通过了31次捕获缓冲试验，验证了对接机构具备在单项极限偏差、组合偏差共31种工况下的捕获缓冲能力，使对接机构的运动精度横向偏差可以控制在1mm以内，角度偏差控制在0.1°以内。

为了实现可靠对接、安全停靠，八院的型号研制队伍在地面通过了31次捕获缓冲试验。中国航天科技集团 供图

精准调控实现“能源、通信自由”

神舟十五号与空间站组合体顺利“会师”后，3名航天员与“出差半年”的神舟十四号航天员乘组进行在轨轮换，我国空间站首次实现6名航天员在轨短期驻留。

轮换期间，空间站有2艘载人飞船同时停靠，但由于停靠位置的不同，看似状态相同的两艘飞船，无论是光照发电条件还是天地通信条件，都是完全不同的。来自空间站四组超大柔性太阳电池翼和三个巨型舱体的遮挡，导致两船的能源需求和天地通信需求也不相同。

据八院介绍，研制团队通过精细制订能源并网时机，精准调控能源并网功率，不仅让2艘载人飞船实现用电自由，还能避免能源过剩造成的用电风险。同时，2船在轨的天地通信可通过各种信息大联合，由空间站代传相关信息和指令，统一分配通信资源，实现两船天地测控无缝衔接。