首次實現兩艘載人飛船停靠及乘組輪換

隨著神舟十五號成功停靠中國空間站母港，新入駐的航天員乘組將首先與神舟十四號航天員乘組在軌交接，之后將在6個月的“出差”時間里，繼續驗證空間站任務航天員長期在軌駐留能力。而此時的中國空間站，也將以“三艙、三船”，即6艙段“T”字組合體結構的獨特造型，向全世界展現中國航天的風采與實力。

兩艘神舟載人飛船同時停靠空間站期間，神舟十五號停靠在空間站節點艙前向對接口，神舟十四號停靠在空間站節點艙徑向對接口，兩艘飛船同時與空間站進行信息代傳、通風換熱、并網供電等。乘組輪換期間，空間站將通過不同的對接總線代傳兩船遙測，確保兩艘載人飛船信息傳輸的唯一性和正確性。空間站系統將同時向兩艘載人飛船進行通風熱支持，送風量根據兩船不同熱環境進行合理分配，且可根據需求進行分檔調節。同時，任務針對兩船同時停靠的情況制定了協調匹配的緊急撤離策略，全力確保航天員生命安全。

全面提高載人航天器研制能力

作為航天員實現天地往返的“生命之舟”，神舟系列載人飛船由軌道艙、返回艙和推進艙構成，共有14個分系統，是我國對可靠性、安全性要求最嚴苛的航天器。

為適應空間站任務階段1年2發、滾動待命的高密度任務需求，空間站關鍵技術驗證及建造階段發射的神舟十二號至神舟十五號4艘載人飛船采用了組批研制模式，這也是我國首批批產的神舟飛船。其硬件研制過程采用信息化手段和工具組批生產，由過去單件研制方式改為通過生產線方式快速高效生產、降低成本。此外，軟件方案也得到了持續優化，在確保航天員安全、飛船可靠的情況下一步步趕超國際先進水平。

為圓滿完成工程任務，神舟載人飛船研制團隊結合載人航天器任務特點，充分發掘現有研試體系潛力，將技術創新和管理創新貫穿于整個空間站運行與發展工作中，不斷推動載人航天器研制模式轉型。團隊通過制定批產規范、設計通用文件體系、建立批產基線和技術狀態管理模式、制定滾動備份策略等方法，建立了系統級批產設計與研制體系。不僅如此，通過驗證項目優化、串行改并行優化、標準接口項目優化、試驗工況優化、自動化測試和遠程測試優化、集中—分布式飛控等多項手段，團隊全面實現了覆蓋產品研制過程、AIT(總裝、集成、測試)、發射場、飛控等全流程的批產技術流程優化，大大提高了飛船研制效率和效益。載人飛船出廠前的研制流程由17個月減少至14個月，發射場測發流程由59天優化至46天。

“大腦”進化實現精準控制

神舟十五號的安全到“站”，標志著空間站首次建成了3艙3船最大構型，在整個任務實施過程中，制導導航與控制系統(GNC系統)發揮著大腦般的關鍵作用。

GNC系統是神舟載人飛船的核心分系統，從飛船發射時的應急救生，到飛行過程中的姿態與軌道控制、帆板控制，再到與空間站全自主的交會對接，以及繞飛、人控操作、返回地球等，均由GNC系統進行控制。自神舟十二號飛船開始，GNC系統實現了跨越式升級：GNC系統的大腦控制計算機軟件由匯編語言升級到了C語言；交會對接方面，在遠距離段增加了全自主的遠程導引，中近距離段增加了中瞄點和徑向交會對接；在返回階段，制導方式由以前的標準彈道方式升級為自適應預測制導方式。

此次神舟十五號任務進一步驗證了GNC系統在空間站最復雜構型對交會對接羽流影響較大且各種敏感器遮擋較大情況下的自適應控制能力，以及驗證了兩艘飛船同時在“站”時的信息合理分配利用能力，為下一階段空間站的長期運營打下良好基礎。中國航天科技集團五院502所神舟飛船研制人員張昊表示：“從飛行驗證的結果看，首批批產神舟飛船的GNC系統表現優異，在軌狀態符合設計預期，為后續面向空間站運營投產的第二批批產飛船創造了良好條件。”(科技日報)