神舟二十二號(hào)在 11 月 25 日完成了 3.5 小時(shí)快速自主對接,而兩天后俄羅斯聯(lián)盟 MS-28 飛船僅用 3 小時(shí) 3 分鐘就停靠國際空間站。這 27 分鐘的差距難道真的是中國技不如人?
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如果把太空交會(huì)對接看成是“越快越強(qiáng)”,那就像評價(jià)汽車性能只看“0—100 加速”,完全偏離了太空任務(wù)的本質(zhì)。
速度從來不是衡量航天技術(shù)的唯一標(biāo)準(zhǔn),有時(shí)甚至不是最重要的標(biāo)準(zhǔn)。想要理解為什么,我們必須從三個(gè)層面去看:技術(shù)體系、任務(wù)目標(biāo),以及最容易被忽略的,地理限制。
表面上看,似乎是聯(lián)盟MS-28 飛船更“快”,神舟更“慢”。
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中國的目標(biāo)不是讓飛船跑得更快,而是讓飛船做到從地面發(fā)射開始,幾乎不依賴地面指令,自己判斷、自己導(dǎo)航、自己靠近、自己對接。這是一個(gè)難度遠(yuǎn)高于“有人值守、地面實(shí)時(shí)干預(yù)”的體系。
俄羅斯的三小時(shí)軌道技術(shù)固然成熟,但他們的體系與中國并非完全可比。早在十多年前,聯(lián)盟號(hào)已反復(fù)進(jìn)行類似軌道方案,不僅流程固定、參數(shù)成熟,而且長期與國際空間站合作,大量對接模式完全標(biāo)準(zhǔn)化。
中國則是獨(dú)立構(gòu)建了整套系統(tǒng),從導(dǎo)航算法到自主控制規(guī)則,從目標(biāo)選擇到軌道修正策略,全由自己建立,這意味著一個(gè)原則永遠(yuǎn)優(yōu)先于速度:
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對接必須“穩(wěn)準(zhǔn)安全”,不能因追求速度而提高風(fēng)險(xiǎn)。
尤其考慮到未來更多載人任務(wù),神舟對接系統(tǒng)的第一目標(biāo)只有一個(gè):先把安全做到極致,再在安全框架內(nèi)加速。3.5 小時(shí),不是上限,而是目前最優(yōu)的風(fēng)險(xiǎn)平衡點(diǎn)。
俄羅斯這一次用的 3 時(shí) 3 分軌道模式并不是新技術(shù),而是早在 2020 年的聯(lián)盟 MS-17 就開始嘗試并已常態(tài)化使用。他們能夠做到“短時(shí)間入軌、短時(shí)間追趕、短時(shí)間逼近”,依賴三點(diǎn)長期積累的優(yōu)勢:
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第一,國際空間站長期在可預(yù)測的軌道位置等待對接,參數(shù)固定,軌道約束穩(wěn)定。
第二,聯(lián)盟號(hào)飛船幾十年型號(hào)升級,但接口、導(dǎo)航、交會(huì)策略延續(xù)性極高,穩(wěn)定性強(qiáng)。
第三,俄羅斯的航天飛行走的是“少變動(dòng)、多復(fù)用”的路線,像一套成熟的工業(yè)流水線。
這種體系下,聯(lián)盟號(hào)每一次對接幾乎都像在同一軌道上跑同一條路線,參數(shù)穩(wěn)定,自然可以不斷壓縮時(shí)間。
所以說聯(lián)盟比神舟“快”,確實(shí)有它技術(shù)高超的成分,但更多是體系成熟度的體現(xiàn)。
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其實(shí)還有個(gè)最容易被忽視的關(guān)鍵:國家地理決定火箭初速度,而火箭初速度決定對接時(shí)間。
哪怕技術(shù)一樣,俄羅斯能 3 小時(shí),我們未必能 3 小時(shí),因?yàn)閲撩娣e縱深有局限性。
原因很簡單:
火箭一級助推器分離的位置必須落在本國境內(nèi)或經(jīng)濟(jì)成本可接受的海域。俄羅斯緯度高,起飛后轉(zhuǎn)移軌道角度小,可以更快進(jìn)入與空間站一致的平面。他們從拜科努爾發(fā)射,飛船幾分鐘后就在接近國際空間站的軌道傾角附近;而我們從酒泉發(fā)射,需要更多時(shí)間“調(diào)整軌道平面”,才能追上天宮空間站。
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你讓俄羅斯再快一點(diǎn),它的助推器就掉到阿拉斯加、美加邊境去了,這絕對不可能。同理,中國也不能讓一級落在蒙古或俄境內(nèi),也不可能像美國那樣直接讓助推器落太平洋。
越快入軌,就意味著更高的一級分離速度。而這個(gè)速度恰恰受到“落區(qū)安全”的硬性約束。基礎(chǔ)條件不同,本就無法做速度對比。
如果一味強(qiáng)調(diào)“對接時(shí)間短就是強(qiáng)”,那美國豈不是“最弱”?美國的龍飛船很多任務(wù)都要飛行 20 到 30 小時(shí)才和國際空間站對接。
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難道 SpaceX 的技術(shù)嚴(yán)重落后,比不上聯(lián)盟,更比不上中國?
當(dāng)然不是。他們只是選擇了另一種任務(wù)模式,更長的軌道追趕時(shí)間、更多安全冗余、更多軌道修正窗口。而國際空間站對接體系本身也不是壓縮時(shí)間為第一目標(biāo)。
可見對接時(shí)間不是絕對指標(biāo),是“體系、目標(biāo)、地理、風(fēng)險(xiǎn)”共同作用的結(jié)果。
中國航天走的是一條完全不同的道路:從無到有,從有人到無人,從 6 小時(shí)到 3.5 小時(shí),中國的目標(biāo)一開始就不是“比誰快”,而是“把關(guān)鍵技術(shù)牢牢掌握在自己手里”。
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聯(lián)盟和神舟兩者不是競賽,而是各自航天路線的自然結(jié)果。
如果非要比較,那應(yīng)該比較的是中國所有對接技術(shù)、控制算法、天基導(dǎo)航、組合式交會(huì)策略全部是自主原創(chuàng)。
這才是一個(gè)航天強(qiáng)國最本質(zhì)的實(shí)力。
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未來我們會(huì)不會(huì)把 3.5 小時(shí)縮短到 3 小時(shí)?會(huì)的。但那不是為了炫技,而是在確保極端安全性下的自然迭代。
在太空里,快不是強(qiáng),穩(wěn)才是王道。
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