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进步MS-09飞船点火升空北京时间7月10日5时51分，俄罗斯使用联盟2-1a型运载火箭在拜科努尔发射场成功发射进步MS-09飞船。飞船在绕地球运行两圈后，于起飞3小时40分成功对接到国际空间站俄罗斯码头号对接舱上。船上载有约2.5吨食品、燃料和其它补给物资。这一新的超快速对接模式比此前射后约6小时、绕地4圈的快速对接模式缩短近一半时间，创造了国际空间站与造访飞行器交会对接时间最短纪录。

此外，进步MS-09飞船上还载有两颗科研和教学用的单体立方星，称为“天狼星卫星”（SiriusSat）1和2，每颗重1.3千克。它们由小学生在专家指导下组装，由俄罗斯航天国家集团帮助安排免费发射，将由航天员在出舱时投放。星上载有空间天气研究用的空间粒子探测器。

飞船除去把补给送上站，还担负着测试“两圈快速对接技术”，为该技术未来在载人飞船上应用“探路”的重要任务。

本次是俄罗斯第三次测试该技术，前两次分别是在2017年10月和2018年2月发射的进步MS-07飞船和进步MS-08飞船，但两次测试都在倒计时进行到最后时突然中止。据俄航天国家公司声明，发射中止的原因均为火箭计算机在点火前返回了错误的信号。两艘飞船尽管随后都成功发射，但由于错失发射窗口，不得不采用传统对接方式，这也使得“两圈快速对接技术”的测试和其在载人飞船上的应用一再推迟。

从“慢速对接”到“快速对接”

快速对接存在的主要技术难点，在于其对入轨精度和发射窗口的要求都很高。传统的“2天对接”在对接前飞船会在低轨道运行34圈，利用飞船轨道与空间站轨道之间的周期不同，可以很方便地修正双方相位差，最终实现轨道交会。但快速对接则仅在低轨道运行2~4圈，相位修正范围非常小，这就导致对相位偏差的限制从传统对接的150°大幅度提高到30°甚至更小，发射窗口也缩减到以分钟计算，这就对包括发射场、运载火箭、飞船、测控系统等在内的整个任务体系提出了更高的要求。

为此，俄罗斯对交会对接流程进行了大幅度改进。传统交会对接需要在发射入轨后通过测控获取飞船轨道信息，随后进行轨道机动，以进行轨道交会，而新的对接流程则在入轨后根据预计的轨道参数直接进行轨道机动，随后再使用测控获得的参数进行修正。很明显，只有在火箭的入轨精度足够高时，才能保证这种操作流程的有效性和安全性，一旦轨道机动出现问题，交会对接程序将自动转回传统的慢速对接模式。例如，2014年发射的联盟TMA-12飞船由于软件故障，偏差超过了快速对接的修正范围，转为2天慢速对接，成功对接国际空间站。

俄罗斯轨道动力学团队为实现“两圈快速对接”，开发了一种新的交会方法，即准共面插入法。该方法能将飞船以优化的相位角发射到轨道上的同时，保持轨道平面偏差在可控范围内。这就减小了对发射窗口的要求，使得“两圈快速对接”在技术上难度下降。另一个重要改进是改变轨道初始倾角，以减小空间站和飞船轨道夹角，从而减少飞船变轨消耗的推进剂。否则若采用传统轨道进行“两圈快速对接”，推进剂消耗会大幅上升，甚至远超“慢速对接”。

此外，“两圈快速对接”还利用了新一代“联盟号”和“进步号”的卫星定位能力，以提升飞船的导航精度，飞船本身的控制和导航系统也进行了升级，使得飞船在与空间站交会对接时能够进行更大程度的机动，这也略微降低了对交会精度的要求。

联盟号火箭抵达拜科努尔发射场

飞船已经与适配器组装，等待装入整流罩

进步MS-09货运飞船完成了燃料和压缩气体的加油作业快速对接好处多

快速对接技术对于载人航天有着重要意义，由于现役载人飞船内部空间均较小，且航天员需要穿戴航天服以保障自身安全，导致载人飞船内的飞行舒适度较差，长时间飞行会对航天员状态造成负面影响。

随着新一代“联盟”2系列运载火箭服役，俄飞船入轨精度进一步提升。因此，俄开始研究对接耗时更短的“两圈快速对接技术”，耗时进一步减少到约3小时40分，由于对接时间更短，飞船所消耗的姿控推进剂数量也有较大幅度下降。目前采用的“6小时快速对接”可较传统的“2天对接”节约姿控推进剂20千克，而“两圈快速对接”从发射到对接耗时仅3小时40分，可进一步节约姿控推进剂和生命保障物资。对于货运飞船，快速对接也有一定的积极意义。例如，由于对接耗时减少，蓄电池和太阳能电池板、姿控推进剂等均可进行一定程度的削减，可提高货物上行载荷量。

在本次无人测试后，俄罗斯计划在下一艘“进步”飞船上再次进行“两圈快速对接”测试，以保证技术成熟可靠，随后在“联盟”载人飞船上应用该技术，缩短对接时间。

责任编辑：陈彩连