如何做到6小时抵达空间站

　　乘京沪高铁往返于北京上海，单程还要花5个小时。再者，从纽约搭乘飞机横跨大西洋去往伦敦，最快也要7小时左右。我们自然会发问：宇宙飞船从地球出发去往国际空间站，怎么可能这么快就到达了呢？
　　一般情况下，俄罗斯“联盟”号飞船从发射升空到与国际空间站对接至少要耗费2天时间。飞船与空间站安全成功对接所需的一系列人工操作要极其精确，因此需要耗费大量时间。然而，一种于2013年首次使用的新方法，则让宇航员耗时6小时左右就能登上国际空间站。

　　美国东部时间2017年7月28日11时41分，俄罗斯“联盟”号MS-05飞船携3名宇航员升空，去往国际空间站。
　　图片来源：NASA/Kowsky
　　任务时长大幅缩短并不是因为“联盟”号飞船携带了更多的燃料，也不是因为它飞得比以往更快了，而是因为更为精确的任务操作。“联盟”号的入轨高度要低于国际空间站的轨道高度，这意味着它环游地球的速度要快于国际空间站，进而开始对国际空间站进行追赶。当飞船接近空间站时，飞船引擎将进行一系列喷射，推动飞船提升高度进行变轨，为对接做好准备。

　　“联盟”号飞船入轨示意图。
　　图片来源：www.space.com
　　想要让“联盟”号达到国际空间站的高度并且实现速度一致需要非常精细复杂的操作。在一般的、时长2天的飞行中，飞船携带的燃料可以支撑飞船绕地球飞行34圈左右。任务时间的压缩意味着宇航员手里只有环绕地球4圈的时间来与空间站进行对接。而空间站上的驻留人员也需要分担一些工作。例如，2013年3月21日，空间站就利用一个已经对接的货舱进行点火推进，使空间站高度提升了4.8千米，成功来到迎接“联盟”号的高度。

　　“联盟”号FG火箭结构示意图及升空各阶段示意图。
　　图片来源：ESA
　　6小时对接需要地面团队、飞船内宇航员和空间站驻留宇航员的团队配合：地面团队需要在任务之前进行长时间地周密计划，空间站驻留宇航员需要进行一系列操作以做好迎接准备，而飞船上的宇航员更是要在6小时内完成原本两天的工作量。

　　回顾拜科努尔发射日。
　　视频来源：NASA Johnson
　　出于安全考量，“联盟”号上的飞行员必须全程待在航天服内，但大大压缩的任务时间也减少了他们在航天服内的总时间（在航天服里并不舒服），也不必使飞船携带太多的食物和燃料。
　　经过多次成功尝试，“联盟”号飞行任务使用发射“快车道”（Fast Track）已经成为常态。国际空间站负责人将根据每次任务的具体情况来选择是否使用“快车道”。
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　　（文末视频后半段讲述了为时两天的“联盟”号飞船与国际空间站对接任务的原理）