航天航空迷們要注意了！我們的航天事業馬上又要有新動作了。

一個是馬上就要起飛升空的神舟二十號，另一個就是我國空間站將會進行第一次調相變軌。

那么，神舟二十號這一次升空的任務是什么呢？調相變軌又是什么呢？

根據我國的航天部門透露，神舟二十號已經開始進行起飛前的最后檢查階段，三名仍然沒有公布名單的航天員也已經做好了相應的準備，只等最后確定發射時間之后，乘坐神舟二十號到天宮空間站進行“交接”。

神舟二十號的發射時間預計定在4月底或5月初，已經在空間站中“執勤”超過150天的神舟十九號乘組成員剛好也預定于五一前后回家，這兩個時間剛好能夠對接得上。

神舟十九號的成員們，在執行任務過程中創造了一項出艙執行任務時間最長的世界紀錄，同時還在電腦認知實驗、血液采集和冷凍等航天醫學實驗，以及在逆布雷頓制冷技術高效率制冷方面的實驗中，都取得了十分顯著的成績。

神舟二十號航天員乘組的任務同樣并不簡單，不僅需要進行大量的生命科學、微重力物理科學科學實驗，而且還將進行有關于應急性太空救援的任務練習以及貨物氣閘艙出艙等任務。

當然，在執行這些任務之前，神舟二十號的乘員要先與神舟十九號的乘組員進行會合和交接，也就是需要有一段時間的“共同作業”時間。

值得一提的是，這一次神舟二十號的成員，將會在執行任務期間完成一次讓空間站進行調相變軌的操作任務。

變軌，顧名思義就是衛星等航天器通過燃料噴射或者其他方式，去改變原有運行軌道的過程。

通常情況下，變軌有兩種方式，一種是以原有的軌道作為基礎，在變軌駛出之后再回到原有軌道上，另一種則是直接改變軌道，在新的軌道上繼續運行。前者往往是建立在后者的技術要求之上，但兩者的技術要求都很高。

這種在太空軌道進行變軌的操作，其實并不像人們所想象那樣和地面上汽車變道、火車變軌那樣簡單，而是有著極高的技術要求。

比如，在地面上進行變軌并不需要考慮因為施力過大或操作問題造成的影響，但在太空中只要施力稍大一點，就很可能會造成“出軌”的情況。所以在太空中的變軌操作需要極其精準的計算和操作。

另外，太空中也并非人們印象中那種“一望無際、空無一物”，而是存在各種大量的隕石碎片和微粒。

這些都會對航天器的外體造成一定的破壞，一旦在變軌過程中遭受到達到一定程度的撞擊，很可能就會造成難以想象的后果。

另外，航天器在變軌的過程中，還需要考慮到太陽耀斑、磁暴等能夠對軌道磁場造成影響的外部環境因素，以防止在變軌過程中可能出現的各種影響。

從這些方面來看，航天器的變軌其實并不簡單。

其實，我國航天科研人員在航天器變軌方面的技術已經相對成熟。

比如在2011年時天宮一號在地外軌道上運行第4圈時，曾經從346公里的高度抬升到355公里，2024年發射的嫦娥六號，在飛向月球的過程中也先后進行了4次變軌。

這兩次航天任務的執行過程堪稱完美，變軌的過程也給任務的順利完成提供了有力的支撐。

或許有人會感到奇怪，我們的天宮一號和嫦娥六號，不是都已經實現了變軌嗎？為什么還說這一次神舟二十號成員組將進行的變軌操作是“首次”呢？

首先，嫦娥六號是登月設備，本身的體積并不大，天宮一號雖然相對大一些，也不過是兩個艙的太空試驗艙，兩者在體積上和現在已經有3個太空艙無法相比。

其次，這兩次的變軌動作都是單向變軌，也就是在不改變太多姿態的情況下進行變軌。而這一次神舟二十號乘組所要進行的操作，則是要把我國的空間站從現有的高度抬升到380公里，并且在一定程度上對現有姿態進行調整。

我們這里說起來似乎并沒有感覺出這種技術有多難，但在實際操作中，卻可以用“難以上青天”來形容。比如我國空間站的體積有1200立方米，要把這樣的龐然大物進行精確地推動、抬升、變軌、調整方向，難度幾乎等于讓大象在針尖上跳舞。

正是因為這是我國的空間站的第一次以這樣大的整體進行調相變軌操作，所以才會引起人們的關注。

那么，這樣大難度的操作，我們有能力完成嗎？

其實，以美國為主的國際空間站，從1999年以后已經有過32次變軌運動，只不過其中絕大多數都是小幅度變動以躲避行星碎片為主，而且其中至少200多次都是在“進步號”飛船的動力幫助下進行的調整。

我們空間站的這一次變軌運動，則是以“天地協同”和高精度計算為主。

這次空間站的變軌是由空間站的核心艙發動機提供推行動力，通過超強的通訊設備和地面的控制站進行聯系，當地面反饋出10萬種可能產生的軌跡之后，再由高性能量子計算機進行挑選最為可能方案。

這個程序看起來似乎很繁瑣，但是在超強計算機的配合下則只需要很短時間就能得出結果，比如量子計算機10萬選1地挑選工作，僅僅需要0.3秒。

而且像這種超快速的計算和應急能力，在我國空間站內幾乎無處不在，這也是我國的空間站被眾多外國媒體的評價中，成為“高新科技集合體”的原因之一。

總之，現在的太空格局，已經不再是國際空間站的“獨舞”，而是將會由我國接過舞臺成為太空舞臺的主演，人們在我國空間站的身上也將會看到更多、更精彩的表演。

參考資料：
【1】《空間交會調相特殊點變軌求解算法》航天控制 2009年-8期
【2】《天宮一號第一次變軌成功》中國載人航天
【3】《（圖表·海報）神舟二十、二十一號航天員乘組已選定 正在開展相關訓練》新華社