2025年10月31日23时44分,神舟二十一号载人飞船被发现并升空进入夜色。其主要任务是将过去约7小时的对接过程压缩至3.5小时。这相当于将长途铁路节日运输加快到高峰城市地铁通勤。目前在天飞行的神舟二十号飞船,采用了成熟稳定的6.5小时对接模式。这突如其来的“加速跑”,让不少人疑惑:自己已经这么成熟了,为何还需要挑战极限?答案取决于这次任务的具体情况。神舟二十一号的目标是天河核心模块的前向端口。这个端口就像空间站的“正门”,轨道路径比较干净、直接。神舟此前成功的6.5小时船坞飞船大多是针对核心舱下方的径向端口。从下方接近时,视线容易被遮挡,且发动机喷出的羽流干扰较大也比较复杂。整个过程要更加小心。虽然走“主门”路线比较好,但对接要在3.5小时内完成,这给飞船的控制系统带来了很大的压力。这就像将汽车在高速公路上的时速从120公里提高到200多公里一样。不仅发动机性能要更强,方向盘、刹车、轮胎的响应速度和控制精度也要提升到更高的水平。第一个主要困难是轨道控制的极高精度。航天器要经过多次精确的轨道机动,逐步调整高度和相位,最终以几乎为零的相对速度伴随空间站。 6.5 小时模式为轨道测量、计算以及每次变轨后的下一次发动机点火留下了充足的时间。现在时间已经缩短了近一半,意味着这一系列复杂的“太空芭蕾”表演离子必须连接得更紧密,每次轨道控制的误差必须控制在米级甚至更高的精度,这对航天器GNC系统的实时计算能力和发动机点火的可靠性提出了严峻的要求。