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2022年4月16日，神舟十三號飛船載著三名航天員順利返回東風著陸場，完成了空間站驗證階段全部任務目標。按照計劃，天舟三號貨運飛船將轉移到天和核心艙前向對接口，5月份發射天舟四號貨運飛船，神舟十四號載人飛船將在6月發射，開啟空間站在軌建造工作。 有朋友表示擔憂：咱們空間站有兩個月處于無人值守狀態，這么長時間里會不會有“不速之客”偷偷進入我們的空間站干壞事呀？ 外國飛船偷偷對接天宮空間站？ 這是個有意思的假設，不過你完全不必擔心，咱們的空間站是閑人免進的。 目前全球能夠發射載人飛船的只有三個國家：俄羅斯、美國和中國。如果有外人造訪，嫌疑人只有俄美兩家，俄羅斯沒能力，美國宇航員進不了門。下面我來講一講原因。 進入中國空間站的第一個條件就是要“共軌”——保持相同的軌道高度和傾角。國際空間站傾角是51.64°，天宮空間站則在傾角為41.58°的軌道上運行，二者的軌道傾角不同，如果一艘飛船要想從國際空間站飛到中國空間站，幾乎是一項不可完成的任務。 兩個空間站軌道傾角不同 有朋友說，在兩個空間站即將交會時，把飛船軌道向下調整幾十公里，不就可以到達中國空間站了嗎？你可能忽略了兩個空間站之間的相對速度。 空間站的軌道速度都在7.67公里/秒左右，當載人飛船從國際空間站脫離也差不多是這個速度。由于兩個空間站的軌道傾角相差了10°，當飛船與中國空間站相遇時，它們的相對速度達到1.4公里/秒，是“復興號”高鐵列車（時速350公里）的14倍！
飛船比高鐵快許多倍 以如此快的速度與空間站對接是不可想象的，兩個航天器高速相遇的結果只會是粉身碎骨。當神舟飛船接近天和核心艙時，它們的相對速度以“厘米/秒”計。為了能夠安全接近天宮空間站，“訪客”需要開啟發動機進行側向軌道機動，提前將1.4公里/秒的相對速度減下來，從而最終與天宮同步。 飛船有足夠燃料來改變速度嗎？俄羅斯“聯盟號”載人飛船大約能裝800千克推進劑，即使全部燒完也只能提供不到0.4公里/秒的速度變量，完全無法與天宮空間站操持同步，美國“載人龍”飛船更做不到。
神舟飛船緩慢靠近空間站 天宮空間站在395公里高度環繞地球飛行，繞地球轉一圈用時92.1分鐘；國際空間站軌道高度為418公里，轉一圈92.9分鐘。當天宮飛到太平洋上空時，國際空間站卻在地球另一邊的大西洋上空，所以絕大多數時間里彼此“井水不犯河水”，甚至永遠都不會看見彼此，因此飛船沒辦法從國際空間站機動到中國空間站。 不經過國際空間站，俄美從地面發射的飛船能夠與中國空間站對接嗎？很遺憾，也不行。 俄羅斯拜科努爾發射中心位于北緯45.6°，東方發射場位于北緯51.5°，從這里發射的航天器的軌道角都大于41.5°，需要額外消耗大量燃料才能做到與天宮空間站共軌，至少目前它的火箭和飛船做不到。 美國和歐洲航天發射場的緯度較低，理論上可以向中國空間站發射飛船。然而“共軌”僅僅是對接的第一個條件，他們的對接機構還要與我們配套才行。
天舟飛船與空間站對接 俄羅斯采用了“桿-錐”式對接，對接機構分為“一公一母”，飛船的艙口裝了一根長長的可伸縮的金屬桿，空間站對接艙口則對應設置了一個喇叭形的洞。 當“聯盟號”載人飛船或“進步號”貨運飛船接近空間站時，對接機構前端的對接桿會伸出，插入空間站對接裝置喇叭口的底端，這樣做的好處是飛船不需要非常精確，只要金屬桿接觸到錐形口的內壁，慣性作用就能讓其前端滑入到中心底部并被捕獲。之后金屬桿回縮，將兩個對接機構拉緊并鎖緊，完成對接。 俄羅斯飛船“桿-錐”式對接機構 俄羅斯對接機構與天宮空間站差別很大，因此它的飛船不可能與中國空間站進行對接。相比之下，美國“載人龍”飛船跟神舟飛船的對接口非常像，它們都采用了“異體同構周邊”式對接機構，大家的艙口直徑也都是80厘米，“太空”網站甚至稱中國神舟飛船能直接與國際空間站對接，因為它“采用了國際對接系統標準（IDSS）”。 國際對接系統標準文件是公開的 我們仔細對比神舟飛船與國際空間站APAS-89/95標準的對接口機構，可以找到許多相似之處，甚至連鎖緊裝置的角度與位置都幾乎一樣，看樣子我們的空間站對接系統的確是借鑒了IDSS標準中的某些東西。 神舟飛船對接口與APAS-89/95對比 但僅憑對接環外形相同就判定神舟飛船可以無阻礙地對接國際空間站，或者擔心中國空間站在未經允許的情況下被別人的飛船“入侵”，就顯得有些杞人憂天。因為對接并不僅僅是機械捕獲，它還涉及復雜的電氣連接。 中國空間站采用了與國際空間站不同的瞄準方式，這是對接成功的一個關鍵環節，無論是宇航員手動操作還是交給計算機自動完成交會對接，都需要兩個航天器通過傳感器建立起相互之間的聯系。距離較遠時，航天器通過導航衛星和地面跟蹤數據測量彼此的速度與距離，較近時利用微波交會雷達系統、激光對接雷達系統和光學對接攝像系統才能最終完成對接。
聯盟飛船顯示不斷變化的對接參數 外國飛船與中國空間站之間系統不兼容、對接系統電氣接口不統一，它即便是冒險接近了天和核心艙，也沒辦法瞄準節點艙的對接口，更不用說完成對接機構的鎖緊與密封了。 飛船與空間站對接鎖緊之后需要先檢查氣密性，確保對接環不漏氣，一旦飛船失壓，宇航員就會有生命危險。天宮空間站即便處于無人值守狀態，它內部依然保持著1個大氣壓，作用在艙蓋上的壓力超過5噸，如果在對接之后未完成鎖緊加壓，沒有人能打開空間站的承壓艙門。
翟志剛打開天宮承壓艙門 現在簡單做一個回顧： 我們不需要擔心天宮空間站在無人值守期間被非法闖入，外國飛船想從國際空間站飛到中國空間站是一項不可能完成的任務；空間站里沒人不代表不受地面控制，加之系統不兼容，外國發射飛船接近天宮空間站也很難在節點艙停靠；中國空間站與國際空間站對接口相似，但電氣控制系統不相同，外國飛船也不可能執行鎖緊密封等關鍵操作，自然也就無法打開天宮的艙門。 退一萬步講，即便是偷摸進了天宮，他們也學會中文了嗎？ |
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