1月8日上午，神舟十三号航天員乘組在地面科技人員的密切協同下，在空間站核心艙内采取手控遙操作方式，圓滿完成了天舟二号貨運飛船與空間站組合體交會對接試驗。這是我國航天員首次在軌進行手控遙操作試驗。什麼是手控遙操作？與之前載人飛船手控交會對接相比有何難點和特點？國内外技術應用有什麼區别？

什麼是手控遙操作？

手控遙操作是由航天員在軌利用手動技術對飛船進行遙控操作，控制貨運飛船與空間站進行交會對接，是專門為無人來訪飛行器配備的功能，和神舟載人飛船的手控交會對接類似。

航天員在空間站核心艙裡，通過遠程的方式“駕駛”貨運飛船與空間站進行對接。整個過程中，航天員的視角是從飛船“看向”空間站的，仿佛坐在貨運飛船裡。航天員面對的儀表系統、操作手柄等等，和此前神舟飛船上實施的兩次手控交會對接大同小異，最大限度減小了航天員的訓練難度，減輕了操作、識别的負擔。

随着人類對太空探索的深入進行，航天器交會對接技術是發展航天技術的關鍵部分之一，是體現國家綜合國力和航天科技的重要标志。自1966年美國第一次成功實現空間交會對接以來，空間對接和分離技術作為航天技術的一個重要發展方向，得到了快速發展。

迄今為止，包括美國、俄羅斯、歐洲航天局、日本和中國都在大力研究航天器交會對接和分離技術，并已經完成了上百次的交會對接和分離任務。例如，美國的登月飛行中利用登月艙與“阿波羅”飛船的交會對接，蘇聯利用聯盟号飛船與和平号空間站的交會對接等。

航天器交會對接和分離技術已被公認為航天領域的重要技術之一，成功的交會對接并有效分離對于許多航天任務來說是必不可少的，比如空間站補給、航天員輪換等。

如何進行手控遙操作？

以此次試驗為例，神舟十三号航天員乘組在核心艙發出控制指令，讓天舟二号先與核心艙分離，然後航天員手動控制整個貨運飛船的位置和姿态，撤到前向的一定距離，然後再次控制它來進行對接，一直到鎖緊完成。

與之前相比有什麼難點/特點？

與載人飛船的手控交會對接相比，貨運飛船的手控遙操作有着自己的難點和特點。在操作的響應速度和運動的敏捷性上，載人飛船與貨運飛船的區别，就如同開轎車和開貨車。其原因有二：一是貨運飛船的手控遙操作需要把貨運飛船上的攝像機“看到”的圖像傳到空間站，空間站上的航天員需要把指令傳回給貨運飛船，一來一回，就造成了航天員反應和執行指令的延時；二是貨運飛船要比載人飛船重，平移加速度小，因此動作不敏捷。

對空間站建設有何重要意義？

遙操作交會對接試驗對于空間站的建造非常重要，載人飛船可以通過航天員駕駛飛船，手動操作與空間站完成對接。而貨運飛船則不同，一旦自動交會對接功能失效，貨運飛船将無法和空間站對接，導緻任務失敗，所以貨運飛船就必須具備遙控操作的功能，與自動交會對接技術互為備份。此次試驗，初步驗證了空間站與來訪飛行器手控遙操作系統的功能、性能以及天地間協同工作程序的合理性。

我國：自控為主、手控為輔

在前期的探索實踐中，我國已經進行多次空間交會對接試驗，解決了空間交會對接的問題，掌握了交會對接全自動控制技術及飛船航天員手動控制技術。神舟九号航天員劉旺在太空打出一個漂亮的“十環”，證明了我國航天員具有高超的、世界一流的手動操作水平與優秀的心理素質。此後的例行飛行中，交會對接采用自控為主、手控為輔的方式，以減輕航天員的負荷。在自動控制出現故障的情況下，或遭遇突發事件時（如面臨軌道碎片碰撞危險），航天員将手動介入，執行飛行命令。

國際：手動與自動控制相結合

對接機構設計的最基本原則是在保證機構具備所要求的功能的同時，還要有高可靠性和盡可能小的重量，因此國際上一般應用遠距離采用自動和近距離采用手動與自動相結合的方案，這樣既比較安全可靠又能保證足夠精度，并實現軟對接。當最終逼近階段的自控飛行範圍不易掌握時，采用人工控制後可提高任務成功率。

在突破和掌握近地軌道長期有人駐留和有人參與近地空間應用等相關技術的基礎上，載人登月、載人小行星探測、載人火星探測等載人深空探索活動成為國際上重要發展方向，而交會對接技術是實現未來載人深空探索任務的重要手段。交會對接技術還需進一步發展，包括有效和經濟的交會對接系統策略、權衡使用自主和有人控制方法、發展先進敏感器技術和發展交會對接機構等，以滿足未來任務的需求。

來源 | 中國載人航天

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