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近日，中国空间站初次得到高清“全家福”。通过这张“全家福”，空间站的每一个部分齐不错一望普遍。此前，咱们只可通过安设在空间站外部的高清录像机，拍摄空间站的局部相片，或是通过与空间站交会对接的飞船的舱外录像机，得到相比朦拢的空间站全景。你一定很敬爱，这张高清“全家福”是怎么拍摄的呢？
（图源《常识就是力量》杂志）
绕着“模特”飞一圈
要开门见山告诉全球的是，这几张相片是由航天员使用手合手相机拍摄的。2023年10月31日，在中国空间站“出差”5个月的3名航天员，乘坐神舟十六号载东说念主飞船复返地球家园。空间站的高清“全家福”，即是在神舟十六号载东说念主飞船复返经由中，航天员通过飞船复返舱的舷窗拍摄的。
辩论词，思要了了地捕捉空间站的全景，并非仅仅按下快门这般浅薄。
当先，需要让神舟十六号载东说念主飞船（以下简称“飞船”）飞到适合的位置。要拍摄空间站，最佳的视角是在其上方，这个视角大要更好地展示空间站的全貌。不外，要到这里并辞让易——与空间站分裂后，飞船位于空间站的下方，需要通过轨说念结果从空间站上方掠过。这个行为应用了飞船的一个绝活——绕飞，即飞船环绕空间站的翱游。
飞船与空间站径向分裂后，先从下方200米的靠岸点绕飞至空间站前线靠岸点，再从前线靠岸点绕飞至后方靠岸点。而拍摄的时机，就袭取在从空间站前线向后方绕飞的经由当中。
绕飞是如何完结的？
绕飞充分应用了相对通顺的能源学特质。考虑到地球引力的作用，两个翱游器间的相对通顺辩论是通过一组非线性方程进行形容的，方程状貌复杂，不可径直用来分析二者的相对通顺限定；辩论词，当两个翱游器开动在圆轨说念上，它们之间的相对距离远小于它们与地心的距离时，形容二者的相对通顺方程就不错得到线性化的简化，从而完结两个翱游器相对通顺限定的分析及结果。基于线性化的相对通顺方程，通过发动机施加特定的速率增量，就不错结果飞船沿着欲望的椭圆轨迹绕空间站通顺，即完结绕飞。
照相师也要摆pose
除了寻找适合的拍摄位置，飞船还需要找到适合的角度。
凭据上文咱们不错知说念，拍摄经由中使用了飞船复返舱的舷窗。以飞船的平时翱游姿态看去，舷窗漫衍在复返舱的驾驭两侧。是以，飞船淌若以平时翱游姿态飞跃空间站的上方，航天员就无法从舷窗中看到空间站。因此，飞船必须进行一个更变姿态改革，让舷窗酿成一上一下，这么，航天员就不错使用下方的舷窗拍摄空间站了。更变调姿则是通过安设在飞船鼓动舱上的姿控发动机完结的。
此外，扫数这个词绕飞经由中，为了精确结果飞船和空间站的相对通顺轨迹，必须保合手两个翱游器间的通讯，从而完结相对位置和速率的测量。由于相对测量明锐器嘱托在飞船的轨说念舱前端，绕飞时需尽可能地让飞船的头部朝向空间站。
为了保险拍摄胜仗进行，飞船仅有轨迹和姿态的结果是不够的，还需要知足其他几个不绝条目：第一，测控不绝——绕飞的要津弧段需要位于中继卫星测控区内，便于大地对飞船进管事态监视和结果；第二，光照不绝——拍摄经由要在光照区内进行，光照角度也要用心筹算，确保相片具有圆善的光照条目；第三，安全距离不绝——“说念路千万条，安全第一条”，为了确保航天员安全，绕飞全程飞船不可参预空间站禁飞区。
（图源《常识就是力量》杂志）
为了得到圆善的高清“全家福”相片，飞船的每一个行为，齐离不开筹算东说念主员和飞控东说念主员的用心筹谋、精确筹算、精确推论。空间站了了的综合背后，不仅有湛蓝的星球，也有多量航天东说念主对浩繁银河的守候。
常识拓展
什么是正飞、倒飞？
在绕飞经由中，天然飞船会出现联系于空间站向后通顺的情况，但飞船联系于地球而言历久是上前翱游的（即全齐通顺标的上前）。当飞船的头部与飞船的全齐通顺标的相悖时，就被称为倒飞，反之则为正飞。
撰文| 李蒙
牵涉剪辑 | 代竹蕊 张丽涵
运营剪辑 | 张丽涵
质地审核 | 业蕾
❖ 开端：《常识就是力量》杂志
《给中国空间站拍张 “全家福”》❖
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