发射成功！看神舟十八号载人飞船的技术“绝活”

来源：科技日报

4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。

新华社记者 连振摄

据中国载人航天工程办公室消息，北京时间4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。目前，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。

飞船入轨后，将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接，神舟十八号航天员乘组将与神舟十七号航天员乘组进行在轨轮换。在空间站工作生活期间，神舟十八号航天员乘组将进行多次出舱活动，开展微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域实(试)验与应用，完成空间站碎片防护加固装置安装，舱外载荷和舱外平台设备安装与回收等各项任务。

目前，空间站组合体已进入对接轨道，工作状态良好，满足与神舟十八号载人飞船交会对接和航天员进驻条件。

神舟系列载人飞船由中国航天科技集团研制，是航天员实现天地往返的“生命之舟”。该系列飞船由轨道舱、返回舱和推进舱构成，共有14个分系统，是我国可靠性、安全性要求最严格的航天器。

神舟十八号飞船具备哪些特点，将在任务中展现什么“绝活”？航天科技集团相关人员对此做出全方位解析。

径向对接再次上演，“神舟舵手”稳如泰山

神舟十八号飞船顺利入轨后，将采用6.5小时自主快速交会对接模式，与空间站核心舱实施径向交会对接，这是此次任务中的关键一环。

与前向和后向交会对接任务相比，径向交会对接堪称高难度动作。空间站百吨级组合体对飞船测量敏感器的遮挡，以及空间站组合体发动机工作时羽流间的相互影响，都会给径向对接带来很大挑战。

为了消除这些风险，研制团队通过研制产品化、流程标准化措施，把每一发对接机构的传感器、执行机构以及弹簧的性能参数偏差控制在最小，通过数十次地面标准流程捕获缓冲试验，验证对接机构在多种复杂工况下的捕获缓冲能力。

2023年5月30日，神舟十六号飞船与中国空间站成功实现首次径向对接。神舟十八号飞船再次实施径向对接，标志着我国自主研发的空间交会对接GNC(制导导航与控制)技术进一步成熟。

GNC是神舟飞船的核心分系统，被研制人员称为“神舟舵手”。该系统负责飞船从发射时与火箭分离开始，到与空间站的交会对接，再到飞船从空间站撤离以及返回地球的全过程控制，同时还负责独立飞行过程中的姿态与轨道控制、太阳翼帆板控制等。

因此，尽管径向交会对接难度较大，飞船在“稳如泰山”的GNC系统自主操控下，依然能够圆满完成交会对接全过程。

飞船“心脏”更强大，高效长寿还减重

电源堪称飞船的“心脏”。为飞船在轨飞行提供电能的主电源、关键阶段可确保航天员安全的应急电源、为返回舱提供电能的返回着陆电源、为轨道舱和返回舱提供火工控制能源的火工品电源等，在此次任务中都至关重要。

相较于神舟十六号和神舟十七号飞船，神舟十八号飞船的电池容量更大、系统可靠性更高，能为任务提供更好的支持。

在神舟十八号飞船上，主电源储能电池由镉镍电池更改为锂离子电池。该产品已成功用于空间站、货运飞船等航天器，安全性可靠性得到了广泛验证，其能量更高、循环寿命更长、高倍率充电更佳，还能为整船减重约50公斤。

飞船入轨后，太阳电池翼展开是确保实现能源供给的关键动作。为保证该动作可靠完成，研制团队利用数字化手段，将关键产品重要指标的实测数据方差控制在千分之一以内，再利用地面部组件测试结果，综合计算出太阳电池翼在轨展开所需的时间。多次飞行验证显示，太阳电池翼可实现8秒左右的快速稳定展开并锁定。

“太空天路”再升级，智慧“翻译”显身手

目前，我国空间站各舱(船)均配备了中继终端。它们与中继卫星紧密配合、高效协作搭建“太空天路”，能让飞船与地面的通信畅通无阻，也能确保地面测试人员实时掌握飞船的状态。神舟十八号飞船上采用的中继终端产品，均按目前最新技术要求进行了优化升级。

载人飞行任务中，仪表与照明分系统是与航天员直接实现交互的重要系统，在该系统中，仪表控制器应用软件承担着“秘书”与“翻译”的角色。

当神舟十八号飞船各分系统开始运行时，产生的数据会汇集到数管分系统。这些数据经过仪表控制器应用软件的汇总，再转换为航天员可以直观识别和操作的内容，最后转发到飞船仪表上显示出来。

据设计人员介绍，该软件的图形显示技术，不仅能呈现新颖的仪表控制器显示效果，还能实现仪表中的图形、文字处理，为航天员执行任务提供清晰、直观、舒适的显示界面。