神舟十四號飛船于2022年6月5日10點44分07秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,，二十多分鐘后進(jìn)入預(yù)定軌道，6.5小時后,，神十四飛船將以自主快速交會對接模式將對接于天和核心艙節(jié)點艙對接口,，天宮核心艙將迎來了第三批航天員。

自主快速交會對接：6.5小時,，究竟是怎樣的技術(shù),？

在大家的印象中,，交會對接總是需要兩天，比如我國的神舟八號與載人航天工程發(fā)射第一個目標(biāo)飛行器對接,，2011年11月1日神舟八號飛船發(fā)射升空進(jìn)入預(yù)定軌道,，11月3日與天宮一號完成對接，前后用了2天時間,。

不過在2017年這個時間被縮短到了一天以內(nèi),，2017年4月20日19時41分35秒,，天舟一號貨運飛船從文昌航天發(fā)射場升空,，4月22日中午12時16分天舟一號與天宮二號空間實驗室進(jìn)行首次無人交會對接，為其補充了燃料,。

真正實現(xiàn)首次快速交會對接任務(wù)的是天舟二號貨運飛船,，2021年5月29日20時55分從中國文昌航天發(fā)射場用長征七號運載火箭發(fā)射升空，并于5月30日5時01分與天和核心艙完成首次自主快速交會對接,。

快速交會對接：到底有什么區(qū)別,？

快速對接和普通的對接其實在本質(zhì)上沒有差別，但為什么前者只需要2天,，而后者則只需要6-7個小時呢,？原因很簡單，因為快速交會對接選擇了一條更精確的軌跡,。

航天器要在太空對接,，首先必須要滿足一個要求就是共軌飛行，也就是兩個飛行器軌跡幾乎要一模一樣,！這似乎并不難,，當(dāng)航天器快要經(jīng)過頭頂時開始發(fā)射，然后剛好對接就是了,，不是這樣嗎?

其實理解一點都沒錯,，但問題來了，天宮空間站軌道高度為389.4 x 395千米 x 41.58°,，軌道周期為92.2分鐘,，每天繞地球約為15.61822圈，它并不是一個整數(shù),，所以想要它重復(fù)經(jīng)過某個星下點,，大約需要25~26天才能重復(fù)到這個星下點。

也就是說如果需要既省燃料,，又快速的話大約需要快一個月才會有一次發(fā)射窗口,，而且由于發(fā)射場的緯度不一樣，天宮空間站緯度41.58°,，而酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心緯度為40°,，發(fā)射后的飛船需要變軌,，因此正常情況下就是飛船發(fā)射后慢慢調(diào)整軌道，與空間站靠攏對接,，這就是正常操作模式下的對接,，時間一般都是1-2天。

快速對接有兩個前提條件,，一個是火箭發(fā)射的入軌精度更高,，另一個則是調(diào)整空間站的軌道，使其能夠滿足慢速對接的要求,，比如5月10日發(fā)射天舟四號貨運飛船之前的9日下午就進(jìn)行了一次調(diào)相機動：

調(diào)整后遠(yuǎn)地點高度降低近2公里,，這是為天舟四號對接做好準(zhǔn)備！CSS軌道參數(shù)：：376.320 km × 392.280 km × 41.471,，5月9日的兩行式軌道參數(shù)為：

這不僅是“打開”發(fā)射窗口,，也是為了快速交匯對接準(zhǔn)備的。而且根據(jù)這個參數(shù)與火箭參數(shù)以及發(fā)射場的地理位置,，可以計算出發(fā)射窗口,，時間可以精確到秒級：

當(dāng)時預(yù)測發(fā)射時間為：5月10日01:56:54(±10s)，起飛時的相位差約-3.32°,，那么實際發(fā)射時間是什么時候呢,？而實際發(fā)射時間則為北京時間（UTC時間+8）：17:56:37s，只相差了17秒,。

自主快速交會對接：又是什么技術(shù),？

以上是準(zhǔn)備好了快速對接的一切準(zhǔn)備，但對接仍然需要人工操控,！估計很多朋友都看過俄羅斯電影《太空救援》中宇航員駕駛“聯(lián)盟T-13號”飛船對接上“禮炮七號”空間站那驚現(xiàn)的一幕,，然而自主快速交會對接，基本就不需要人工干預(yù),。

所謂自主交會對接就是在無地面測控站的參與下靠航天器本身的測控系統(tǒng)完成交會對接任務(wù),。這種技術(shù)既可用于無人飛行任務(wù),也可以用于有人飛行任務(wù)。

航天器在空間實現(xiàn)交會對接的過程,，實質(zhì)是精確測量與控制的過程,。其實現(xiàn)是由航天器制導(dǎo)、導(dǎo)航和控制系統(tǒng)（Guidance, Navigation and Control, GNC）提供,，GNC的主要任務(wù)是高精度測量航天器之間的相對位置,、相對速度、相對姿態(tài),，以及完成航天器姿態(tài),、軌道的高精度控制。由此可見,，導(dǎo)航與控制是交會對接成功與否的關(guān)鍵

所以能實現(xiàn)自主快速交會對接的關(guān)鍵是航天器制導(dǎo),、導(dǎo)航和控制系統(tǒng)的發(fā)展,，從天舟二號、神舟十二號,、天舟三號,、神舟十三號、天舟四號與神舟十四號都采用了自主快速對接模式,，這表示我國的航天器制導(dǎo),、導(dǎo)航和控制系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟。

聯(lián)盟號對接國際空間站：只需3.5小時,，為何我國還要6.5小時,？

2022年6月3日17:32(拜克努爾時間09:25)，俄羅斯航天局用“聯(lián)盟2.1a”火箭在拜克努爾31/6工位將“Progress MS-20”貨運飛船（第81次國際空間站補給任務(wù),，ISS-81P）送入了軌道,。

Progress MS-20號為國際空間站送去了約2.5噸貨物,，本次計劃繞2圈約3小時31分后于21：03與星辰號（Zvezda）服務(wù)艙軸向后端對接口對接并駐留173天,。屆時將會出現(xiàn)3艘載人飛船（載人龍Crew-24、聯(lián)盟MS-21和神舟十四號）,、5艘貨運飛船（天舟3號,、天舟4號、進(jìn)步MS-19,、進(jìn)步MS-20,、貨運龍CRS-24）同時在軌的盛況。

聯(lián)盟號3.5小時對接,，為何神舟飛船還要6.5小時

2020年10月14日,，“聯(lián)盟MS-17”載人飛船曾創(chuàng)造了3小時零3分的世界最快交會對接紀(jì)錄，這個速度實在讓大家咋舌,，是不是太快了,？但事實上快速對接曾是航天界的標(biāo)配，后來因為種種原因放棄了快速對接,，轉(zhuǎn)而使用1-2天的常規(guī)對接方式,，到最后又撿回來快速對接，而且還發(fā)展出了一種超快速對接的歷程,，簡直就是一部航天史,。

最快速對接：只需46分鐘

無人飛船的快速交會對接記錄是前蘇聯(lián)創(chuàng)造的，1968年4月15日宇宙-213和前一天發(fā)射的宇宙-212飛船進(jìn)行快速交會對接試驗,，宇宙-213飛船在發(fā)射后46分鐘就實現(xiàn)了對接,。

有人飛船的快速對接的記錄則是美國人創(chuàng)造的，1966年9月12日,，美國雙子星-11號飛船發(fā)射后僅用94分鐘就和阿金納上面級進(jìn)行了對接,，這一載人快速交會對接的時間記錄保持至今,。

此后前蘇聯(lián)在禮炮空間站的建設(shè)和維護(hù)階段，載人飛船從發(fā)射到對接的時間一般都在12-15小時左右,，美國也不甘落后,，在天空實驗室-2和天空實驗室-4號兩次任務(wù)中，阿波羅飛船分別在發(fā)射后約8小時26分和約7小時54分和天空實驗室完成對接,。

快速對接幾乎成了標(biāo)配：為何又回到“標(biāo)準(zhǔn)”地接模式,？

快速對接顯然降低了宇航員在飛船中等待1-2天的尷尬情況，但為了快速對接付出的代價同樣也是巨大的：

• 1,、對入軌精度控制要求很高：一旦入軌誤差比較大,，反而需要更多的燃料來控制彌補對接；

• 2,、發(fā)射窗口受到限制：要求飛船和空間站相位角偏差小,，提高了軌道調(diào)整和交會策略的設(shè)計難度；

• 3,、對火箭,、飛船以及空間站的整體可靠性提出了更高的要求；

除了對硬件設(shè)備更高要求以外,，其實對人體適應(yīng)能力也是一個考驗,，人體在失重狀態(tài)下出現(xiàn)惡心嘔吐和出冷汗以及頭暈和感覺錯位的比例是比較高的，最嚴(yán)重的是入軌后8~12小時,，一般在30~48小時后能減輕消退,，因此就人體適應(yīng)性而言，快速交會對接也有些不適應(yīng),。

付出巨大的代價換來的是幾個小時的改善,，所以在1980年代后期，美蘇紛紛采用了“標(biāo)準(zhǔn)”對接模式,，從和平號空間站任務(wù)開始,，前蘇聯(lián)使用“慢速”交會對接模式，從發(fā)射到對接需要約50小時,，而美國航天飛機任務(wù)以及其后的貨運飛船同樣是慢速交會對接,。

當(dāng)然隨著技術(shù)的進(jìn)步以及訓(xùn)練的改善，這些問題均已經(jīng)不再明顯,，因此在2010年時,，俄羅斯又將快速對接給撿了回來，顯然在所有條件都適應(yīng)的情況下,，快速對接顯然能更快速完成任務(wù),，畢竟在飛船狹小的空間內(nèi)讓宇航員待上48小時，簡直就是受罪,，而且未來的太空旅游,，游客很難接受這種煎熬一般的旅程,。

超快速對接

此前我們已經(jīng)了解了快速交會對接，但早期的時間甚至可以控制在發(fā)射后46分鐘之內(nèi),，目前最快速對接是在2小時左右,，和快速對接本質(zhì)上其實并沒有什么不同，無非就是精度要求更高,。

2022年3月27日,，“天舟二號”飛船撤離空間站，在下行之前利用推進(jìn)劑余量進(jìn)行了快速交會試驗,，當(dāng)時瞄準(zhǔn)的是“天和”核心艙前向端口,，完成交會后隨即轉(zhuǎn)入下行程序。這次對接,，如果是全程模擬只需2小時,，時間減少了2/3以上。

為了區(qū)別于之前的6.5小時快速交會對接,，可以將這次“天舟二號”進(jìn)行的2小時快速交會對接模式稱為“超快速”交會對接（或稱2小時快速交會對接）,。

簡單地說我們并非沒有這樣的技術(shù)，只是在適應(yīng)新對接上可以有多種選擇,，畢竟上世紀(jì)六十年代就能達(dá)到的超快速對接,，到現(xiàn)在沒有理由無法實現(xiàn)，但在很多時候并不時為了對比時間,，而是安全、高效以及經(jīng)濟性的綜合妥協(xié)結(jié)果,。