对接空间站是指航天器在太空中通过精确控制实现轨道会合，并通过专用机构实现物理连接的过程。这一技术是空间站运行、维护和补给的核心环节，具有以下关键要点：

一、基本定义

轨道会合

对接前，航天器需调整至与空间站预定轨道一致，通常通过地面控制引导航天器进入目标轨道。

物理连接

通过机械臂、对接舱等装置实现航天器与空间站的刚性连接，形成组合体。

二、核心原理

主动与被动角色

- 目标飞行器：

如空间站本身，保持相对静止或低轨道运行。

- 追踪飞行器：如载人飞船，通过发动机调整轨道主动接近目标。

三要素匹配

对接时需满足：

- 横向位置一致

- 速度匹配（接近速度）

- 三轴姿态（角速度）接近零。

三、操作阶段

预轨道调整

地面控制中心通过导航系统调整追踪航天器的轨道参数，使其进入预定的会合窗口。

自动或手动对接

- 自动对接：

依赖航天器的智能控制系统完成精确控制。

- 手动对接：在必要时由航天员操作机械臂完成对接。

安全锁定

对接后通过锁定装置固定航天器，确保在轨运行期间不会分离。

四、应用意义

物资补给与维修

通过对接实现食物、燃料等物资的传输，以及航天器部件的更换和维修。

航天员交换与科研实验

支持航天员上下舱、设备安装与科学实验的开展。

技术验证

例如神舟十八号与空间站的对接验证了自主快速交会对接技术。

五、挑战与技术难点

微重力环境：

需精确控制推进系统，避免对接过程中产生过大的力矩。

智能控制：需实现高精度轨道预测与实时调整。

国际协作：多国空间站需协调对接流程与安全标准。

六、典型案例

中国空间站：通过天舟货运飞船实现定期补给与维护，神舟系列飞船完成多次自主对接。

国际空间站：航天飞机（如STS-107）与空间站组合体通过机械臂完成对接。

综上，对接空间站是航天工程中的关键技术，涉及轨道控制、机械操作与智能管理，是实现长期太空站运行的基础。