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中國空間站全貌高清圖像首次公布!揭秘拍攝過程

央視新聞客戶端11月28日報道  據中國載人航天工程辦公室消息,11月28日下午,載人航天工程代表團出席由香港特區政府組織的媒體見面會。

神舟十六號乘組返回地面前手持高清相機通過飛船繞飛拍攝的空間站組合體全景照片在見面會上首次發布。這是我國首次在軌獲取以地球為背景的空間站組合體全貌圖像,也是中國空間站的第一組全構型工作照。

△攝影:神舟十六號乘組

△攝影:神舟十六號乘組

△攝影:神舟十六號乘組

當天,神舟十七號乘組還在空間站拍攝到神舟十六號飛船撤離返回的畫面。

(總臺記者 王剛 劉潔 李曉東 周偉琪)

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一探究竟!中國空間站首組“全身像”是如何誕生的

據中國載人航天公眾號消息  11月28日,中國載人航天工程辦公室發布了中國空間站組合體全貌的高清圖片,這是我國首次在軌獲取以地球為背景的空間站組合體全貌圖像,也是中國空間站的第一組全構型工作照。大家也許會好奇,這組照片是怎么拍攝的呢?跟我們一起探秘空間站“全身像”的拍攝過程吧!

北京時間2023年10月30日20時37分,神舟十六號載人飛船與空間站組合體成功分離。分離后,神舟十六號航天員手持高清相機,通過飛船繞飛完成了以地球為背景的空間站組合體全景圖像拍攝。而要從飛船拍攝空間站,必須滿足哪些條件呢?

以地球為背景的空間站組合體全貌示意圖

精準定位:去到合適的地方

要拍攝空間站,最好的視角是在空間站上方,這個視角有別于此前飛船相機拍攝的同一平面的全景,能夠更好地展示空間站的全貌。如何去到合適的位置呢?神舟十六號載人飛船首先從空間站徑向對接口分離撤離至200米停泊點,然后利用繞飛的“絕活”,飛至空間站前方停泊點,再從前方停泊點繞飛至后方停泊點,而拍攝的時機就選擇在從空間站前方向后方繞飛過程當中。

飛船繞飛拍攝空間站組合體路徑示意圖(標紅部分為拍攝區間)

繞飛,是指飛船環繞空間站的飛行,繞飛充分利用了相對運動的動力學特性,通過施加特定的脈沖控制,從空間站看去飛船將沿著橢圓軌跡繞空間站運動。繞飛功能非常重要,可以實現不同停泊點和對接口之間的轉移,從而改變飛船的對接方向。

得當視角:找到合適的角度

繞飛拍攝過程使用了飛船返回艙的舷窗,在飛船正常姿態飛行下,舷窗是分布在返回艙的左右兩側,以此姿態飛躍空間站時,航天員是不能從舷窗中拍攝空間站的,因此要想找到合適的拍攝角度,飛船必須進行一個滾動姿態調整,讓舷窗變成一上一下,通過下方舷窗進行拍攝,這就需要“太空全能舵手”——神舟飛船的制導導航與控制(GNC)系統大顯身手了。

相對于此前神舟十號載人飛船“平移”式繞飛,和神舟十二號載人飛船繞飛過程中水平轉體180度,神舟十六號載人飛船的繞飛動作要復雜得多。為了能讓舷窗對著地球,飛船需要在繞飛過程中完成大幅度的滾動和轉動動作。

飛船繞飛后正飛反向脈沖示意圖

整個繞飛過程中,為了精確控制飛船和空間站的相對運動軌跡,必須盡可能地讓飛船的頭部朝著空間站,GNC系統要兼顧特殊姿態下中繼天線與中繼衛星的鏈路鏈接,確保地面能夠監視和干預的同時,控得準控得穩。

此外,還需要滿足幾個約束條件確保拍攝順利地進行:一是測控約束,繞飛的關鍵弧段要位于中繼衛星測控區內,便于地面對飛船進行狀態監視和控制;二是光照約束,拍攝過程要在光照區內進行,光照角度也需要精心設計,確保拍出的照片具有完美的光照條件;三是安全距離約束,為了確保航天員安全,繞飛全程飛船不能進入空間站禁飛區,必須時刻遵循“安全第一”的原則。

俯視角度下拍攝空間站組合體示意圖

為了拍好空間站和地球“母親”的完美合影,飛船的每一個動作,都離不開科研團隊的精心策劃、精確設計、精準實施。你是否對組意義重大的“全身像”有了新的認識?未來,期待更多令人心動的空間站工作照,讓我們為科技與人類的完美協作喝彩。

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