7月25日3時(shí)13分，由航天科技集團(tuán)五院抓總研制的問天實(shí)驗(yàn)艙，成功對(duì)接于天和核心艙前向端口，整個(gè)交會(huì)對(duì)接過程歷時(shí)約13小時(shí)。這是我國(guó)兩個(gè)20噸級(jí)航天器首次在軌實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接，也是空間站有航天員在軌駐留期間首次進(jìn)行空間交會(huì)對(duì)接。

隨后，問天實(shí)驗(yàn)艙柔性太陽帆板完成二次展開。據(jù)航天科技集團(tuán)五院（以下簡(jiǎn)稱五院）技術(shù)人員介紹，柔性太陽帆板之所以沒有在交會(huì)對(duì)接前全部展開，其中一個(gè)原因就是減少柔性太陽帆板振動(dòng)對(duì)交會(huì)對(duì)接任務(wù)的影響。

柔性太陽帆板的“柔性”特點(diǎn)意味著容易產(chǎn)生振動(dòng)。問天實(shí)驗(yàn)艙帶著一對(duì)“軟翅膀”進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，控制難度極高。

為了防止這“溫柔一振”對(duì)航天任務(wù)造成嚴(yán)重影響，五院502所在半剛性太陽帆板控制基礎(chǔ)上，探索出抑制柔性太陽帆板振動(dòng)的方法，讓其在太空中“平穩(wěn)翱翔”。

此前我國(guó)的航天器大多使用固有頻率范圍窄的半剛性太陽帆板，而柔性太陽帆板的固有頻率范圍很寬，如果航天器的控制頻率與其重合，帆板就會(huì)被激發(fā)而振動(dòng)起來。

如果任由這種振動(dòng)發(fā)展下去，輕則影響航天器的控制精度和穩(wěn)定度，影響載荷工作，影響交會(huì)對(duì)接，重則可能激發(fā)控制系統(tǒng)被動(dòng)應(yīng)付，造成“越控制振動(dòng)越厲害、振動(dòng)越厲害控制系統(tǒng)越要控制”的局面，進(jìn)而使系統(tǒng)失穩(wěn)，影響空間站在軌穩(wěn)定運(yùn)行。

這就好像“扁擔(dān)挑水”，會(huì)挑水的人可以通過調(diào)整身體的起伏頻率和幅度，使桶中水只泛起微小波紋，同時(shí)能健步如飛。不會(huì)挑水的人則無法通過調(diào)整身體來控制扁擔(dān)，行走速度也受扁擔(dān)影響而忽快忽慢。?

借鑒這一原理，五院的專家們總結(jié)設(shè)計(jì)出不同情況下控制太陽帆板振動(dòng)的算法，通過航天器的姿態(tài)調(diào)整抑制振動(dòng)。從控制效果來看，這一自主創(chuàng)新的控制方法更適合我國(guó)航天器的“體質(zhì)”，主要技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)外同類技術(shù)。

實(shí)現(xiàn)對(duì)空間站大型柔性帆板振動(dòng)的抑制，離不開五院研制人員的數(shù)年攻關(guān)。他們通過理論分析和試驗(yàn)識(shí)別引起帆板振動(dòng)的源頭，在精細(xì)的數(shù)學(xué)仿真和大量的物理仿真后，總結(jié)并設(shè)計(jì)出針對(duì)不同情況下控制太陽帆板振動(dòng)的算法。

算法是抑制太陽帆板振動(dòng)的核心技術(shù)，其控制的基本過程是通過攝像機(jī)觀察等手段識(shí)別柔性太陽帆板的振動(dòng)參數(shù)，然后由計(jì)算機(jī)通過相應(yīng)的算法確定航天器需要做出的姿態(tài)調(diào)整，并下達(dá)命令給負(fù)責(zé)調(diào)整航天器姿態(tài)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

事無大小，事無巨細(xì)，方方面面都要考慮到、設(shè)計(jì)到、驗(yàn)證到，這就是航天工程的特色。建設(shè)中國(guó)人自己的空間站，推動(dòng)建成航天強(qiáng)國(guó)，五院人每天都在和這樣大大小小的問題交涉著、進(jìn)步著。