Salyut 7号空间站打捞任务

跳跃到导航跳跃搜索航天器的对接和停靠是两个航天器的结合。这种连接可以是临时的，也可以是部分永久的，例如用于空间站模块。

对接特别是指将两个独立的自由飞行的太空飞行器连接起来。[1][2][3][4]靠泊是指使用机械臂将不活动的模块/飞行器放入另一航天器的对接接口的对接操作。[1][3][4]由于现代化的靠泊过程需要更多的劳动力，而且耗时长，因此在紧急情况下靠泊作业不适合快速疏散船员。[5]。

对接/靠泊连接指的是软连接或硬连接。通常情况下，航天器首先通过与目标飞行器的对接连接器接触并锁存对接连接器来启动软对接。一旦软连接固定，如果两个航天器都加压，他们可以前往硬码头，在那里对接机构形成气密密封，使内部舱门能够安全打开，以便转移机组人员和货物。

航天器对接的能力取决于空间交会，即两个航天器找到对方并保持在同一轨道上的能力。这是美国最先为双子座计划开发的。1965年10月，双子座6号的机组人员计划在沃利·希拉(Wally Schirra)的指挥下与一辆无人驾驶的Agena Target飞行器会合并手动对接，但Agena飞行器在发射过程中发生爆炸。在修改后的任务双子座6A上，希拉在1965年12月成功地与载人的双子座7号进行了交会，接近一英尺以内，但两个双子座航天器之间没有对接能力。1966年3月16日，在尼尔·阿姆斯特朗的指挥下，与阿金纳号在双子座8号上成功对接。1966年，在随后的三次双子座任务中进行了手动对接。

阿波罗计划依靠月球轨道交会来实现载人登月的目标。这需要首先在阿波罗指挥与服务舱(CSM)母航天器和登月舱(LM)着陆航天器之间进行调换、对接和提取动作，在这两个航天器都被送出地球轨道前往月球后不久。然后，在完成登月任务后，LM中的两名宇航员必须在月球轨道上与CSM交会对接，才能返回地球。航天器的设计允许车内机组人员通过指挥舱机头和登月舱屋顶之间的隧道进行转移。1969年3月7日，阿波罗9号首次在低地球轨道上演示了这些动作，1969年5月，阿波罗10号在月球轨道上演示了这些动作，然后在6次登月任务中演示了这些动作。

与美国不同的是，美国在整个阿波罗、天空实验室和航天飞机项目中使用人工驾驶对接，而苏联从对接尝试的一开始就使用自动对接系统。1967年10月30日，当两个无人驾驶的联盟试验飞船Kosmos 186和Kosmos 188在轨道上自动对接时，第一个这样的系统IGLA成功地进行了测试。[6][7]这是苏联第一次成功对接。在进行载人对接尝试之后，苏联在1968年10月25日首次实现了联盟3号与无人联盟2号飞船的会合；对接尝试没有成功。苏联第一次载人对接是在1969年1月16日，在联盟4号和联盟5号之间。早期版本的联盟号航天器没有内部传输隧道，但两名宇航员进行了从联盟5号到联盟4号的舱外转移，降落在与他们发射时不同的航天器上。

20世纪70年代，苏联对联盟号航天器进行了升级，增加了一条内部传输隧道，并在萨留特空间站计划期间用它运送宇航员。1971年6月7日，联盟11号与萨留特1号对接，首次成功访问空间站。美国随后效仿，于1973年5月将阿波罗号航天器与天空实验室空间站对接。1975年7月，两国在阿波罗-联盟号试验项目中进行了合作，使用专门设计的对接模块将阿波罗飞船与联盟号对接，以适应不同的对接系统和航天器大气。

从1978年的Salyut 6开始，苏联开始使用无人驾驶的进步号货运飞船为其低地球轨道上的空间站提供补给，大大延长了机组人员停留的时间。作为一艘无人驾驶的航天器，进步号完全自动与空间站交会对接。1986年，联盟号飞船上的伊格拉对接系统被更新的库尔斯系统取代。几年后，进步航天器也进行了同样的升级。[6]*7库尔斯系统仍用于对接俄罗斯轨道段

航天器的停靠至少可以追溯到将有效载荷停靠到航天飞机有效载荷舱中。[8]这种有效载荷可以是为维护/返回而捕获的自由飞行的航天器，也可以是在远程操纵器系统末端临时暴露在空间环境中的有效载荷。在航天飞机时代使用了几种不同的停靠机制。其中一些是有效载荷舱的特征(例如，有效载荷固定闩锁组件)，而另一些是机载辅助设备(例如，用于HST维修任务的飞行支持结构)。

停靠/停靠系统可以是雌雄同体的(无性别的)或非雌雄同体的(性别的)，表明系统的哪些部分可以交配在一起。

早期用于连接航天器的系统都是非雌雄同体的对接系统设计。非雌雄同体设计是性别交配的一种形式[2]，其中每个要加入的航天器都有独特的设计(#34；男#34；或#34；女#34；)，并在对接过程中发挥特定的作用。角色不能互换。此外，两个性别相同的航天器根本不能连接。

相比之下，雌雄同体对接(以及后来的雌雄同体停靠)在两个航天器上都有一个相同的接口。在雌雄同体接口中，只有一种设计可以连接到自身的复制品。这允许系统级冗余(角色互换)以及任意两个航天器之间的救援和协作。它还提供了更灵活的任务设计，减少了独特的任务分析和培训。[2]。

允许指挥/服务舱(主动)对接到阿波罗登月舱[9](被动)和天空实验室空间站(被动)。在阿波罗-联盟号测试项目(ASTP)期间，它被用来对接到对接模块适配器(无源)，这使得机组人员能够与苏联联盟7K-TM航天器对接。它的圆形穿透直径为810毫米(32英寸)。[10][11]。

从1966年到1970年，第一代联盟7K-OK航天器使用了最初的联盟探测器和传动筒对接系统，以便收集工程数据，为苏联空间站计划做准备。在1966年至1970年期间，第一代联盟7K-OK航天器使用了最初的联盟探测器和减速器对接系统，以便收集工程数据，为苏联空间站计划做准备。收集到的数据随后被用于将最初为苏联载人登月计划开发的联盟号航天器转换为空间站运输船。[1]1967年10月30日，与两艘无人驾驶的联盟号航天器进行了首次对接--这是太空飞行史上第一次全自动空间对接--与Kosmos 186和Kosmos 188任务进行了对接。

计划用于苏联载人登月计划，允许联盟7K-LOK(#34；月球轨道飞船，主动)对接LK月球着陆器(被动)。[12]。

SSVP-G4000也更隐约地被称为俄罗斯的探头和减速装置，或者仅仅是俄罗斯的对接系统(RDS)。[1][13]在俄语中，SSVP代表Sistema Stykovki I Vnutrennego Perekhoda，字面意思是对接和内部转移系统。[14]它用于太空飞行史上第一次与空间站的对接，1971年，联盟10号和联盟11号任务与苏联的萨留特1号空间站对接。[1][13]对接系统在1980年代中期进行了升级，允许将20吨重的模块对接到和平号空间站。[14]它有一个直径为800 mm(31英寸)的圆形转移通道，由RKK Energiya制造。[3][4][14]

探测器和传动箱系统允许使用探测器对接接口的来访航天器，如联盟号、进步号和欧空局的ATV航天器，与提供传动箱接口的空间站对接，如以前的Salyut和Mir或目前的国际空间站。在国际空间站的俄罗斯轨道段上，总共有四个这样的对接端口可供访问航天器使用；这些端口都位于这样的空间站上，比如以前的Salyut和Mir或目前的国际空间站。在国际空间站的俄罗斯轨道段上，总共有四个这样的对接端口可供访问航天器使用；这些端口都位于。[14]此外，国际空间站还使用了探头和传动管系统，将拉斯韦特半永久地对接到扎里亚。[1]。

用于阿波罗-联盟试验项目对接模块和联盟7K-TM。美国和苏联的版本在设计上有所不同，但它们在机械上仍然是兼容的。

用于和平号(克里斯托尔，[12][15]和平号对接模块)、联盟TM-16、[12][15]布兰(计划中)。[15]其具有直径为800 mm(31英寸)的圆形转移通道。[1][3][4]。

它被用于航天飞机对接和平号和国际空间站，[15]在国际空间站上，它也被用于俄罗斯轨道段的扎里亚舱，以与美国轨道段的联合舱上的PMA-1对接[18]它的直径为800毫米(31英寸)。[1][3][4]描述为"；实质上与"；APAS-89相同。[15]。

SSVP-M8000或更通俗地称为混合型，是一种带有APAS-95硬基座项圈的探头和传动轴软坞机构的组合。[14]它于1996年开始生产。[14]它由RKK Energiya制造。[14]。

用于国际空间站(USOS)，MPLM，HTV，龙货运，[19]天鹅座。标准煤层气有一个圆边正方形的通道，宽度为1300毫米(50英寸)。[4]天鹅座使用的较小舱口产生形状相同但宽度为940 mm(37英寸)的转移通道。[20]。

神舟飞船，从神舟八号开始，用于与中国空间站对接。中国的对接机制是基于俄罗斯的APAS-89/APAS-95系统；有人称其为克隆。[1]关于其与APAS-89/95的兼容性，中方的报告自相矛盾。[21]其具有直径为800 mm(31英寸)的圆形转移通道。[22][23]雌雄同体变体的质量为310千克，非雌雄同体变体的质量为200千克。[24]首次在天宫一号空间站使用，并将在未来的中国空间站和未来的中国货物再补给车上使用。

用于国际对接适配器和未来的美国车辆。符合国际对接系统标准。它有一个直径为800毫米(31英寸)的圆形转移通道。[25]

欧洲交配系统计划能够对接和停靠大大小小的航天器。IBDM的设计符合国际对接系统标准[25](IDSS)，因此与未来国际空间站美国一侧的国际空间站国际对接适配器(IDA)兼容。[26]其具有直径为800 mm(31英寸)的圆形转移通道。[25]。

美国内华达山脉公司(SNC)正在开发追梦者(Dream Chaser)，这是一种小型可重复使用的航天器，可以将宇航员和/或机组人员运送到国际空间站。欧洲航天局已经开始与SNC合作，有可能提供IBDM，以便在未来将这种新的运载火箭连接到国际空间站。[27][27]。

对接或靠泊适配器是便于将一种类型的对接或靠泊接口连接到不同接口的机械或机电设备。虽然这样的接口理论上可能是对接/对接、对接/停泊或停靠/停泊，但到目前为止，只有前两种类型的接口被部署在太空中。下面列出了以前启动和计划启动的适配器：

ASTP对接模块：将美国探头和传动管转换为APAS-75的气闸舱。由罗克韦尔国际公司为1975年阿波罗-联盟号测试项目任务建造。[28][28]。

加压配合适配器(PMA)：将活动的通用靠泊机构转换为APAS-95。国际空间站上有三个PMA，PMA-1和PMA-2于1998年在STS-88上发射，PMA-3于2000年底在STS-92上发射。PMA-1用于连接Zarya控制舱与Unity Node 1，航天飞机使用PMA-2和PMA-3进行对接。

国际坞站适配器(IDA)：[29]将APAS-95转换为国际坞站系统标准。国际空间站将在两个开放的PMA上各放置一个IDA，这两个PMA都将位于Node-2(和谐号)上。[30]IDA-1计划在SPX CRS-7上发射，直到发射失败，并附在Node-2的前方PMA上。[29]IDA-2在SPX CRS-9上发射，并连接到Node-2的前方PMA。[29]IDA-3，取代IDA-1，在SPX CRS-18上发射，附在Node-2的天顶PMA上。[32]该适配器与国际对接系统标准(IDSS)兼容，IDSS是国际空间站多边协调委员会创建对接标准的尝试。[33][33]。

在太空飞行的头50年里，大多数对接和停靠任务的主要目标是转移机组人员、建造空间站或为空间站提供补给，或者测试这样的任务(例如，Kosmos 186和Kosmos 188之间的对接)。因此，通常参与的航天器中至少有一个是载人的，以加压可居住空间(例如空间站或月球着陆器)为目标的情况下，例外是几次苏联完全无人对接任务(例如，Kosmos 1443和Progress 23与无人驾驶的Salyut 7对接，或Progress M1-5与无人驾驶的和平号对接)。另一个例外是美国载人航天飞机的几次任务，如在5次哈勃太空望远镜(HST)维修任务期间停靠哈勃太空望远镜(HST)。

载人方面的变化始于2015年，当时计划进行一系列经济驱动的无人航天器商业对接。2011年，两家商业航天器供应商[哪家？]。宣布计划提供自动/遥控无人再补给航天器，为其他无人航天器提供服务。值得注意的是，这两艘提供服务的航天器都打算与既不是为对接而设计的卫星，也不是为太空服务而设计的卫星对接。

这些服务的早期商业模式主要是在近地球同步轨道上，尽管也设想了大规模的deltav轨道机动服务。[34]。

在2007年轨道快车任务的基础上，两家公司宣布了商业卫星维修任务的计划，这将需要两辆无人驾驶车辆对接。轨道快车任务是美国政府支持的一项任务，目的是用两辆从头开始设计的车辆测试太空卫星服务，以便进行在轨加油和子系统更换。

空间基础设施服务(SIS)是一种航天器，由加拿大航空航天公司MacDonald，Dettwler and Associates(MDA)开发，该公司是Canadarm的制造商，作为地球同步轨道通信卫星的小型空间加油站运行。国际通信卫星组织是计划于2015年发射的初步示范卫星的需求和供资伙伴。[35][36][36]。

任务延伸飞行器(MEV)[37]是由美国ViviSat公司于2011年开发的航天器，ViviSat是美国航空航天公司U.S.Space和ATK各持一半股份的合资企业，作为小型太空卫星加油航天器运行。[34]MEV将停靠，但不会转移燃料。相反，它会使用自己的推进器为目标提供姿态控制。

SIS和MEV各自计划使用一种不同的对接技术，SIS计划在踢腿马达周围使用环形附件，而任务扩展飞行器将使用更标准的insert-a-probe-into-the-nozzle-of-the-kick-motor方法。[34]。

哈勃太空望远镜(HST)是一个著名的航天器，它收到了一种无人对接的机制。2009年，STS-125航天飞机任务在太空望远镜的后舱壁增加了软捕获机构(SCM)。SCM用于无压对接，将在哈勃的使用寿命结束时用于将无人驾驶的航天器对接到脱离哈勃轨道的轨道上。所使用的SCM被设计成与NASA对接系统(NDS)接口兼容，以保留维修任务的可能性。[39]SCM与5次HST服务任务中用于捕获HST并将其停靠在航天飞机上的系统相比，[需要引用]将显著降低与此类任务相关的交会和捕获设计复杂性。NDS与APAS-95机制有一些相似之处，但与之不兼容。[40]。

与没有可操作姿态控制系统的航天器(或其他人造空间物体)对接有时可能是可取的，无论是为了挽救它，还是为了启动受控的脱轨。到目前为止，已经提出了一些与非合作航天器对接的理论技术。[41]然而，除了联盟T-13拯救瘫痪的Salyut 7号空间站的任务之外，截至2006年，所有航天器在太空飞行的前50年都是通过飞行器完成对接的，涉及的两个航天器都处于有人驾驶、自主或远程机器人姿态控制之下。[41]然而，2007年进行了一次演示飞行，其中包括对受控航天器使用机械臂捕获的不合作航天器进行初步测试。[42]未来几年，研究和建模工作将继续支持更多的自主非合作捕获任务。[43][44][44]。

发射的第10个空间站Salyut 7与联盟T-13对接，作者大卫·S·F·波特里(David S.F.Portree)称这是历史上最令人印象深刻的太空维修壮举之一。[12]太阳跟踪失败，由于遥测故障，空间站在自主飞行时没有向任务控制报告故障。一旦空间站耗尽了电能储备，它就在1985年2月突然停止了通信。机组安排被中断，以便让俄罗斯军事指挥官弗拉基米尔·扎哈尼别科夫(Vladimir Dzhanibekov)[45]和技术科学飞行工程师维克多·萨维尼科(Viktor Savinykh)[46]进行紧急维修。

苏联和俄罗斯的所有空间站都配备了自动交会对接系统，从使用IGLA系统的第一个空间站Salyut 1，到使用KURS系统的国际空间站的俄罗斯轨道段。联盟号机组人员发现空间站没有广播雷达或遥测进行会合，在到达并对坠落的空间站进行外部检查后，机组人员使用手持激光测距仪判断是否接近。

扎尼别科夫驾驶他的船拦截了Salyut 7号的前方港口，匹配了空间站的旋转，并实现了与空间站的软对接。在实现硬对接后，他们确认空间站的电气系统已经死了。在打开舱门之前，扎哈尼别科夫和萨文尼科对空间站的大气状况进行了采样，发现情况令人满意。他们穿着冬天的毛皮衬里衣服，进入寒冷的站进行维修。一周之内就带来了足够的系统。

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