筑梦“天宫”｜神十二成功对接核心舱，这个系统是“功臣”

6月17日，在入轨约6.5小时后，神舟十二号载人飞船搭载3名航天员与天和核心舱完成了全自主快速交会对接。这是我国载人飞船在太空实施的首次快速交会对接。

这次快速交会对接成功进行背后离不开“功臣”——GNC系统（制导导航与控制系统）的鼎力相助。GNC分系统是飞船的核心分系统，是最体现飞船研制水平的一个方面，从飞船发射时的应急救生，到飞船在太空飞行过程中的姿态与轨道控制、帆板控制，再到与空间站全自主的交会对接，以及绕飞、人控操作等，都是由GNC系统来保证。

由航天 科技 集团五院502所研制的GNC系统从1999年神舟一号载人飞船首飞以来，经过多年的进化，至神舟十二号载人飞船，GNC系统进行了全面升级，为我国的空间站建设提供了有力支撑。

神舟十二号的GNC系统进行了全面升级。本文图片 中国航天 科技 集团五院

多方案全自主的“快速交会对接”

相对于之前发射神舟飞船，神舟十二号载人飞船一个很大的不同就是首次在载人飞船中引入了天舟货运飞船配备的快速交会对接，具备和天舟二号货运飞船一样的全相位全自主交会对接功能。

2017年，天舟一号和天宫二号快速交会对接在轨试验圆满成功，使我国成为世界上第三个掌握近地快速交会对接的国家。上个月发射的天舟二号也采用了快速交会对接。此前从发射到交会对接，飞船需绕地球30多圈，时间按天计算，而采用快速交会对接后仅需几圈，只要几个小时。

据悉，根据任务要求的快速交会对接小于6.5小时的功能要求，航天 科技 集团五院502所结合近距离交会对接的时间设定，就远距离自主交会设计了多套方案，这些都是全自主方案。当然，方案还可以是个性化的，即通过地面进行按需定制，并在发射前告知GNC系统，则系统就会全程自主执行。

近距离交会在中国载人航天工程“三步走”战略第二步时已经是全自主方案，但由于空间站多对接口的新特点，以及后向对接口有货运飞船停泊时对后向合作目标的遮挡等约束。第三步近距离交会在第二步停泊点交会方案基础上，对原有设计状态和飞行模式进行改造，增加了新的飞行工况——直接交会方案，相对停泊点交会方案，直接交会方案用时更短，消耗推进剂更少。

神舟十二号飞船。

巧设一个点，省时又省力

这是空间站附近空间中的一个点，它是近距离全自主直接交会方案的灵魂，是我国空间交会对接技术和绕飞技术进一步完善的结晶，也是载人航天工程第三步实现快速交会对接的捷径。为了适应空间站运营多对接口和快速交会对接的新需求，航天 科技 集团五院502所在载人航天工程三步走战略第二步掌握自动、手动交会对接和绕飞技术基础上，第三步即空间站阶段为交会对接任务新增了飞行特征点——中瞄点。

中瞄点是交会对接“中途瞄准点”的简称，是载人飞船、货运飞船和空间站交会对接前的“中转站”，位置在空间站后下方，通过该点可以最方便地，快速完成与空间站前向、径向和后向对接口的交会对接，具有省时（时间）省力（推进剂消耗）的特点。引入中瞄点是我国交会对接技术水平不断发展、设计自信实施自信的体现。

如果把交会对接比喻成爬山，则载人航天工程第二步时的后向停泊点交会方式在正式登顶的过程中要预演或彩排登顶几次，前面的登顶是为最后的正式登顶确认自己的状态及相关保障条件，费时费力。中瞄点交会方式则是通过“中瞄点”这个临近山顶的赛点，过程中就可以确认目标和保障条件，并根据自身状态动态调整攀登节奏，直至登顶，用时用力最大可节省40%。

神舟十二号飞船与核心舱及货运飞船组合体对接模拟图。

继承+进化，保可靠保安全

神舟十二号载人飞船GNC分系统的功能实现是以组成系统的一台台单机及其软件来实现的，单机在飞船的轨道舱、返回舱和推进舱均有分布，为保证整个系统的可靠性和安全性，神舟十二号载人飞船GNC分系统采用了“最大程度的继承+面向发展的进化” 的思路来设计。如在满足分系统设计要求和尽量继承神舟十一号载人飞船技术状态的前提下，在单机选用方面尽量选择经天舟一号货运飞船、新一代载人飞船和嫦娥五号等验证过的单机，继续保持载人航天工程第一步、第二步中人控系统相对独立的设计等。

在进化方面，如为了适应空间站构型复杂、质量特性变化等新情况，系统对控制器性能进行了大幅提升，对惯性敏感器配置进行了优化升级、对光学敏感器进行了增配、对软件和算法进行了改版和通用化设计，具备了全自主交会能力等。

神舟十二号载人航天GNC系统的进化是全方位的，也是从发射到运营到返回，从头至尾的，每一步都有新进步值得国人骄傲。本次神舟十二号的航天员将在轨驻留约3个月，在返回过程中他们也能体会到神舟十二号载人航天在再入返回技术方面的进步——经过新一代载人飞船和嫦娥五号验证的“自适应预测制导”已经装备在神舟十二号载人飞船上。

校对：丁晓

神了！新西兰网友肉眼看到夜空上的神舟12号，半小时后成功对接了

6月17日9时22分，我国长征2号F火箭准时点火，神舟12号飞船载着三名宇航员，载着国人的希望在“轰隆隆”的响声中升起，十几分钟后，神舟12号成功与火箭分离，进入了预定轨道，然后一步步地向中国空间站天和核心舱靠拢。

得益于导航技术的升级，神舟12号与天和核心舱会合时间大大缩短了，之前需要30多个小时，而现在只要要6.5个小时，所以在当天下午3时30左右，它们就会合了，神舟12号从后方追上了天和核心舱，进入了交会对接阶段，进行前向端口对接。

而就在此时，一位国外网友竟然用肉眼在夜空中看到我国天和核心舱和神舟12号，它们正在会和，这真神了。

神了，国外网友肉眼看到神舟12号

根据科学报道显示，这名国外网友来自南半球的新西兰，是一名科学爱好者，天气晴朗的时候，有时会去观看布满星辰的夜空，6月17日晚上，他在夜空向北方向无意发现了两个亮点，正在一前一后地移动，前面的较亮，后面的较暗，这真神了。

根据2分58钟视频显示，天空上的确存在两个一大一小的亮点，大的亮点在前面飞，小的亮点紧紧地跟在后方，并且根据星星闪烁程度来看，这两个亮点距离并不是很远，因为其它星星闪烁程度较大，而这两个亮点闪烁程度较小。

这两个亮点是什么？这两个亮点分别是神舟12号飞船和天和核心舱，从视频画面来看，此时的神舟12号飞船正从后方追赶天和核心舱，马上就要会合了。这名新西兰网友说，在他拍到这段录像30多分钟后，神舟12号就和天和核心舱完成了交会对接。

神舟12号不是白天交会对接吗？

或许有人会觉得很奇怪，神舟12号不是在大白天交会对接吗？时间明明是在当天下午3时30分左右，那个时候天并没有黑，阳光还很强烈，为什么却在新西兰的夜空中看到呢？难道说这两个亮点根本上就不是神舟12号和天和核心舱？

那么我们就怀着好奇心了解下去，的确，新西兰网友在看到神舟12号的时候，天空上布满了星辰，这显然是黑夜，没有错，其实是地理位置差异的原因。

我很小的时候就听说过，当我们是白天的时候美国却是黑夜，当我们是黑夜的时候美国却是白天，也就是说美国和中国时差为12个小时，而新西兰与我国的时差为4个小时，要早4个小时，当我时刻为下午3时30时，那么新西兰时刻为下午7时30分。

下午7时30分，对于北半球夏季来说，天的确没有完全黑透，但对于南半球冬季来说，早就已经是黑夜了，这就跟北半球冬季一样，下午5时左右天就已经黑透了，出现了满天星辰，所以新西兰网友才能在夜空中看到神舟12号。

中国空间站

外国网友在夜空中发现我国的神舟12号和天和核心舱，说明了中国航天在全世界的影响力还是比较大的，尤其是中国空间站，不光是中国人十分期待，估计连国外人也都十分期待，所以中国宇航员的首次登陆中国空间站，可以说是备受世界关注。

中国空间站已经成为天空中的亮点，也成为了最受关注的世界焦点，目前已经有16个国家通过了审核，成为了中国空间站的铁杆合作伙伴，等中国空间站组建完成之后，16国宇航员将分批进入中国空间站，这种场面是国人最愿意看到的。

这其中也有两个国家让人很意外，一个是日本，另一个是印度，但要知道中国是一个文明大国，对一切有诚意的人都抱有宽容的态度，毕竟中国空间站接力国际空间站，意味着只要有诚意合作，中国将会接纳，当然也包括了美国，但美国并没有拿出诚意。

总结

现在中国宇航员已经成功进入了天和核心舱内部，正在里面生活、工作和学习，只有人类的到来，天和核心舱才能成为了名副其实的空间站，看到中国宇航员在中国空间站内部惬意地生活，吃着美味的食物，只怕国际空间站上的宇航员要酸了。

不知道神舟12号和天和核心舱成功对接后，还能不能从地面上用肉眼看到，如果能看到，估计肯定没有6月17日当天那么亮，两个亮点也变成一个亮点，要知道在交会对接当天，天和核心舱特意降低了高度，于是我们看到比较亮。 有趣有料的科学内容请关注唯一的微信公众号：有趣 探索

神舟十二号与地球同框，航天员舱内“玩笔”状态不错

神舟十二号与地球同框，航天员舱内“玩笔”状态不错

神舟十二号与地球同框，航天员舱内“玩笔”状态不错，这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务，也是空间站阶段的首次载人飞行任务。飞船入轨后，将按照预定程序，与天和核心舱进行自主快速交会对接。

神舟十二号与地球同框，航天员舱内“玩笔”状态不错1

据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心准时点火发射，约573秒后，神舟十二号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。

这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务，也是空间站阶段的首次载人飞行任务。飞船入轨后，将按照预定程序，与天和核心舱进行自主快速交会对接。组合体飞行期间，航天员将进驻天和核心舱，完成为期3个月的在轨驻留，开展机械臂操作、出舱活动等工作，验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。

目前，天和核心舱与天舟二号的组合体运行在约390km的近圆对接轨道，状态良好，满足与神舟十二号交会对接的任务要求和航天员进驻条件。

直播画面中，神舟十二号与地球同框！舱外蔚蓝星球格外美丽。

3名宇航员聂海胜、刘伯明、汤洪波在舱内“小动作”不断，汤洪波现场“玩笔”体验失重状态，他还不时向窗外望去，比起“OK”手势。聂海胜还面带微笑向摄像头招手。

在建党百年华诞到来之际，在空间站建造任务决战决胜的关键时刻，神舟队伍再次以坚定的胜利掀起了全国人民欢呼的浪潮，而这举世瞩目的新胜利，是由神舟人历经近三十年奋勇拼搏，砥砺前行，一步一步负重登高得来的。

1992年9月21日，我国载人航天工程“三步走”发展战略获批。从1999年到2002年，我国神舟一号、二号、三号、四号相继发射成功，通过试验四次无人飞行任务，为后续载人飞行任务奠定了坚实基础。

2003年10月15日，神舟五号载人飞船乘载一名航天员成功发射，环绕地球飞行14圈后安全返回地面，我国独立自主地完整掌握了载人航天技术；

2005年10月12日，神舟六号载人飞船搭载两名航天员上天，在轨完成了多项操作，首次实现了真正有人参与的空间飞行试验，多人多天成功巡天，圆满实现了工程第一步任务目标；

2008年9月25日，神舟七号载人飞船搭乘翟志刚、刘伯明、景海鹏三名航天员进入太空。航天英雄翟志刚从轨道舱进入太空，迈出了中国人漫步太空的第一步；

2011年11月1日，神舟八号飞船成功实施了首次无人交会对接，实现了我国空间技术发展的重大跨越，是中国人民在攀登世界科技高峰征程上取得的又一新的胜利；

2012年6月16日，神舟九号载人飞船再次与天宫一号对接，先后通过自动控制、手动控制两次对接成功，航天员景海鹏、刘旺，以及中国首飞女航天员刘洋入驻天宫一号，突破了手控交会对接技术；

2013年6月11日，神舟十号载人飞船进行了第二次载人交会对接飞行，航天员聂海胜、张晓光和王亚平在成功完成交会对接后进入了天宫一号；

2016年10月17日，神舟十一号载人飞船与天宫二号对接形成组合体，景海鹏和陈冬执行了我国迄今为止时间最长的30天组合体驻留任务，考核了中期驻留支持能力，开展了一系列体现国际科学前沿和高新技术发展方向的空间科学与应用任务。

时至今日，神舟十二号载人飞船飞行任务成功发射，奠定了空间站建造任务载人飞船天地往返的良好开端，推动我国载人航天三步走事业向前迈出了坚实的一步。伟大梦想都始于梦想，基于创新，成于实干。载人航天事业正是由于有了这样一批艰苦奋斗，无畏奉献的队伍，才能够连战连捷，逐步实现技术的\"突破和积淀，最终实现神舟十二号载人飞船发射任务的圆满成功！

神舟十二号与地球同框，航天员舱内“玩笔”状态不错2

北京时间6月17日9时22分，长征二号F遥十二运载火箭托举神舟十二号载人飞船拖曳着红色尾焰升空。“最强双十二”联手，将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空。这是中国空间站在轨建造阶段首次载人飞行任务，空间站建造任务再次向前迈出一大步。

来源：央视截图

集齐天地往返“技能点”

神舟十二号载人飞船是中国空间站任务阶段第一艘载人飞船，也是迄今为止中国研制的标准最高、各方面指标要求最严格的载人航天器。

按照预定计划，神舟十二号飞船将采用自主快速交会对接的模式，与空间站天和核心舱前向对接口对接形成组合体，3名航天员将在太空驻留约90天后返回地面。

北京时间2021年6月17日清晨，神舟十二号载人飞行任务航天员乘组出征仪式现场。郭超凯 摄

“神舟十二号是迄今为止功能最完整、最完全的飞船，形象点来说，它已经完全实现载人航天工程立项之初载人飞船的研制目标。”中国航天科技集团五院总体设计部神舟十二号载人飞船系统总体副主任设计师高旭如是说。从进入发射场那一刻，他便期待着发射那天到来。

高旭介绍，神舟十二号飞船由轨道舱、返回舱和推进舱构成，全船共有14个分系统，是航天员实现天地往返的“生命之舟”。轨道舱配备了航天员在轨生活支持设备、交会对接敏感器等关键设备，为自主快速交会对接做好充分准备；返回舱是飞船发射和返回过程中航天员所乘坐的舱段，是飞船的“大脑”；推进舱则装配推进系统、电源等设备，为飞船提供动力，并在飞行过程中进行姿态轨道的控制。

事实上，神舟载人飞船的跨越式发展并非一步达成，自1992年9月21日中国载人航天工程“三步走”发展战略立项以来，神舟载人飞船通过一次又一次验证，一发又一发的成功不断积累经验和技术。

神舟一号到神舟四号实现了天地往返的无人验证，神舟五号搭载航天员杨利伟实现载人天地往返，神舟六号实现多人多天天地往返活动，神舟七号实现航天员出舱活动，神舟八号到神舟十号突破了无人交会对接和有人交会对接，神舟十一号实现了航天员的中期驻留。

时至今日，神舟十二号飞船成功发射，奠定了空间站建造任务载人飞船天地往返的良好开端。至此，神舟十二号集齐了全任务全模式天地往返所需要的全部“技能点”。

高楠 摄

创下五个“中国首次”

在这项举世瞩目的任务中，神舟十二号载人飞船刷新了中国载人航天技术的新高度，完成五项“中国首次”，即首次实现与天和核心舱的载人自主快速对接，首次实施绕飞与空间站进行径向交会，首次具备从不同高度轨道返回东风着陆场的能力，首次实现载人飞船长期在轨停靠，首次具备天地结合多重保证的应急救援能力。

神舟十二号载人飞船将首次实施载人自主快速对接，在空间站不断调整姿态的配合下，神舟十二号载人飞船最快能实现发射后6.5小时与空间站对接。此外，神舟十二号飞船飞船将首次实现载人飞船长期在轨停靠，飞船将在轨停靠3个月。

中国航天科技集团五院专家介绍，在神舟十二号之前，神舟载人飞船都从固定的轨道返回地球，空间站任务中空间站为了节省推进剂的消耗，轨道位置会随着不同时间节点而进行相应的调整，为满足长期停靠的要求。神舟团队为此对返回轨道重新进行适应性设计，使载人飞船返回高度从固定值调整为相对范围，并改进返回的算法，提高载人飞船返回适应性和可靠性，让神舟飞船首次具备从不同高度轨道返回东风着陆场的能力。

“载人航天，人命关天”始终是神舟团队心中的信条。为了保证天上、地上都具有保护航天员生命、在紧急条件下接回航天员的能力，神舟团队开创了天地结合的应急救援任务模式，即携带两艘飞船进场，由一艘飞船作为发射飞船的备份，作为遇到突发情况时航天员的生命救援之舟。神舟队伍采用“滚动待命”策略，在前一发载人飞船发射时，后一发载人飞船在发射场待命，并具备8.5天应急发射能力以实现太空救援的能力，全力保障航天员的生命安全。