天舟四号成功与空间站对接，仅需6.5小时，比美国龙飞船快10小时

5月10日天舟四号成功发射，已经完成和空间站的对接，这次仅用了6.5个小时就完成了快速对接，相比之下，美国龙飞船与国际空间站对接，要用十几个小时甚至更长的时间，中美俄飞船对接空间站速度大比拼，谁更快？

5月10日凌晨，就在我们熟睡时，长征7号火箭托举着天舟四号货运飞船发射升空，在距地面390公里高度，与空间站完成自主交会对接任务，天舟四号自发射到对接成功总共只用了6.5个小时，这个成就是件非常了不起的。

为什么了不起？这个速度可比美国的快多了。

我们知道，航天器绕着地球飞行的速度极快，必须绕着地球做离心运动，只有这样才不会掉下来，而平均速度也高达7.68公里/秒，我国空间站就是保持这个速度在距离地面388.6公里的高度飞行。而天舟四号要与空间站对接，必须要有能追得上空间站的速度，所以天舟四号的速度也要达到7.68公里/秒，并且与空间站保持同步运行。

我国天舟货运飞船共有208个货格，总重13.5吨，最大载货达6.9吨。要想将这样的庞然大物推送到388.6公里的轨道高度，加速到7.68公里/秒，除了要用比较强大的长征七号火箭外，还需要细如发丝的精准控制，难度可想而知。

在过去相当长的时间里，美国货运飞船与国际空间站的对接通常需要耗费5天左右的时间，就算现在，美国的“天鹅座”飞船和SpaceX的“龙”飞船最短也需要一天左右才能飞到空间站。

拿美国载人龙飞船举例，当地时间4月27日，SpaceX 龙飞船执行Crew-4任务，从起飞到对接国际空间站总共用了 16 个小时左右，但这已经打破了它此前的纪录，这是自2020年SpaceX开始载人飞行以来最短的时间纪录。

今年4月10日，Spacex执行人类史上首个完全由私人访问空间站的载人航天任务Axiom-1，由1名退役航天员以及3名企业家组成的太空旅游团，这艘龙飞船经过18个小时终于抵达空间站，和空间站完成对接。

相比之下，2020年5月，SpaceX为美国宇航局NASA 进行的首次载人飞行Demo-2 任务，总共用了19 个小时左右才到达国际空间站，而其最新的NASA Crew-3 任务更慢，用了将近一整天的时间才能完成与国际空间站的对接。

为什么与国际空间站的对接时间参差不齐呢？SpaceX方面给出的说法是，任何可能的延误都会改变抵达空间站的时间，可以在一两天内进行10到20个小时的相位调整，而这需要根据国际空间站所在位置，以及它在佛罗里达上空的轨道来计算。虽然这次的 Crew-4任务是 SpaceX 最快的一次抵达国际空间站，但比我国天舟对接空间站慢了10个小时左右，你说我国的天舟厉不厉害？

为什么我国天舟与空间站的对接空间站的速度这么快？

其实我国的火箭发射会选择一个时间窗口，当空间站天和核心舱刚好运行到文昌发射场上空附近时，搭载天舟四号货运飞船的长征七号火箭才开始点火发射，这样就节省了燃料消耗，而且天舟四号的轨道面与空间站运行轨道面夹角保持最小，这样对接速度就变快了。目前我们的快速交会对接技术达到了世界领先水平，只有俄罗斯在某些方面比我们强。

中俄能做到的事情，美国为什么没做到？

SpaceX的猎鹰9火箭比长征七号火箭推力大，而且龙飞船拉货量也少，照理说速度应该更快，但是为什么货运龙飞船需要近2天、而载人龙飞船也要16个小时才能与国际空间站对接？

在航天领域需要做到各方面没有短板，才能确保完美的完成一次发射任务，光有大推力火箭是远远不够的，与空间站能够实现快速交会对接要考虑多方面的因素，比如要考虑轨道的倾角问题。任何飞船想要与空间站渡劫，首先要确保的前提就是两者的倾角一致，否则是无法进行对接的。

为了达到倾角一致，就需要飞船慢慢调节，而调节轨道的过程却是缓慢的，需要飞船绕地球一圈一圈的调节，这就影响了航天器对接空间站的时间。

但我国天舟不是最快的，俄罗斯的联盟号飞船在2020年10月，以3小时23分钟的行程，保持了最快到达空间站的吉尼斯世界纪录。

国际空间站运行的倾角为51.63°，俄罗斯拜科努尔航天中心和国际空间站运行轨道倾角相差较小，所以不需要花费太多时间调整倾角就可以对接，这是俄罗斯的飞船对接国际空间站比较快的原因之一。

我国空间站运行轨道倾角约为42.8°，而我国文昌发射中心在北纬28.2°，酒泉卫星发射中心北纬40.9°，两者之间相差也不大。

而美国Spacex龙飞船是在佛罗里达州的肯尼迪航天中心，它的纬度是大约28°，国际空间站运行的倾角为51.63°，对接难度要大很多，所以就要花费更长时间调整轨道倾角，也就影响了与空间站对接的速度。

从对接的技术角度来说，为了缩短对接时间，需要在几个轨道特征点上完成对接，这就需要几方面的技术：精确测定实时轨道信息、入轨精度要高、实时轨控规划与计算精准，而且要求飞船拥有强大的计算机运算能力。其实，美国50年前就已经掌握了上面的技术了，美国现今仍是航天综合实力最强的国家，Spacex的龙飞船需要花16小时甚至更长的时间对接国际空间站，还有其他方面的因素。

SpaceX龙飞船的性能、安全性、科技含量都远远领先其他国家，并且，SpaceX飞船可以重复使用，可以不用机械臂就能够实现与国际空间站的对接，这也是迄今为止全世界唯一的可重复使用的飞船。

现在，“天舟四号”是神舟十三返回后，我国空间站建造阶段发射的第一艘飞船，它将见证空间站建造的重要时刻。