【空间站|神舟十三号径向对接，差点把空间站顶翻，俄罗斯人刚干了两次】
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2021年10月16日0时23分 ， 长征二号F遥13火箭搭载神舟十三号载人飞船和翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员从酒泉卫星发射中心成功发射 ， 6点56分 ， 飞船成功与中国天宫空间站实现自动交会对接 。 神舟十三号从发射到对接总共只用了6个半小时 ， 比神舟十二号减少半小时 ， 再一次刷新中国航天纪录 。
神舟十三号与空间站交会对接
有细心的朋友留意到 ， 在交会对接前 ， 我们的天宫空间站是水平飞行姿态 ， 但飞船对接后 ， 空间站组合体却翘了起来 ， “肚皮”朝前 ， 几乎直立着在轨道上飞行 ， 像是架起了一尊“太空大炮” 。 这到底是怎么回事呢？
神舟飞船将空间站“顶翻”
神舟十二号、天舟二号、天舟三号以及以前多个航天器在太空交会对接时 ， 大多采用“轴向对接”模式 ， 也就是从正前方或者正后方 ， 沿着目标航天器中轴线的方向跟它对接 。 在对接前 ， 飞船跟空间站飞行的轨道完全重合 ， 二者的质心（重心）也在同一轴线上 。
天舟三号货运飞船轴向对接
但是在神舟十三号发射升空之前 ， 空间站天和核心舱的前向端口已经被天舟二号货运飞船占据、后向端口上连接着天舟三号 。 轴向已经没有对接口了 ， 神舟十三号只能选择从天和核心舱下方的对接口?上去 ， 因为这是圆柱体直径方向 ， 所以被称为“径向对接”模式 。
神舟十三号载人飞船径向对接
有朋友问了 ， 既然天舟三号货运飞船已经运了新的货物上去 ， 天舟二号为什么还不丢掉？让它占一个口多不方便！
几千年来 ， 咱们中国人讲究的是“物尽其用” ， 货运飞船虽说只是拿来运送物资 ， 但中国航天人还是希望用它来做更多事情 ， 发挥“余热” 。
在空间站建设之初 ， 咱们还有许多事情没有实际操作过 。 比如接下来“问天号”和“梦天号”的空中转位 ， 就需要用空间站上的机械臂抓住它“拧转” ， 对接到侧向的接口上 。 二十几吨的大家伙在失重准确状态下怎么转？机械臂能不能吃得消？采用什么样的速度合适？这些动作在地面都没办法模拟 ， 也没有标准答案 ， 计算机算出来的结果到底对不对 ， 我们需要在天上实际做了才能知道 。 既然天舟二号已经完成了使命 ， 正好拿它来“练手” 。
机械臂抓取天舟二号做转位实验
当神舟十二号乘组撤离空间站之后 ， 地面控制中心就向天舟二号货运飞船发出指令 ， 让它从天和核心舱后边的对接口脱离、凌空转体180°、对接到核心舱前向端口 ， 模拟以后的实验舱；天舟三号紧接着发射升空 ， 对接到了核心舱后边 。 神舟十三号再上来就只能从下边对接了 。
一个新问题随之出现：天舟三号、天和、天舟二号这个三舱组合体 ， 它的质心并不在圆球形的节点舱 ， 而是更靠近核心舱大柱段的位置 。 换句话说就是空间站处于一头轻一头重的状态 。
天舟飞船本身重量接近 ， 但天舟二号上的物资已经被消耗得差不多 ， 并且为安全起见 ， 神舟十二号航天员在撤离前 ， 已经将剩下大部分有用的东西都搬到核心舱大柱段存放 ， 因此前向的天舟二号几乎是空船 ， 它肯定比满载的天舟三号轻 。
神舟飞船对接位置偏离重心10米
从上面的图示我们可以很容易看出 ， 尽管空间站三舱组合体总质量达到70吨 ， 但节点舱跟它的质心距离差不多有10米 ， 在太空微重力状态下 ， 只需要一个很小的推力就能令它发生扭转 。
神舟十三号发射重量超过8吨 ， 虽然它接近空间站的速度不快 ， 但如此巨大的质量依然会产生比较大的动量 。 实际上对接机构的捕获动作也需要足够大的力才能触发 ， 所以空间站的扭转不可避免 。
神舟飞船朝向了太阳
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