太空飛行器繞飛交會試驗

伴星在航天領域是指伴隨某個太空飛行器飛行的衛星，通常用於對伴飛目標進行觀察或合作完成某種任務。伴隨飛行的相對軌跡，根據伴星和伴飛目標初始相對運動狀態的不同而千差萬別，繞飛是其中的一種。

簡介

2013年6月25日上午，天宮一號與神舟十號成功分離，神舟十號從天宮一號目標飛行器上方繞飛至其後方，並完成近距離交會，這是中國首次成功實施太空飛行器繞飛交會試驗。這次試驗將為後續空間站工程建設積累經驗。

過程

2013年6月25日7時05分，天宮一號與神舟十號組合體順利分離，神舟十號撤離至距天宮一號相對一定距離處。隨後，神舟十號按照預定程式進行變軌控制，從天宮一號上方繞飛至其後方，期間，在地面科技人員的精確控制下，神舟十號轉為正飛姿態，天宮一號轉為倒飛姿態。此後，地面控制神舟十號接近天宮一號，順利完成近距離交會。

此次試驗的主要目的是驗證太空飛行器繞飛及多方位交會技術，為後續空間站工程建設積累經驗。

繞飛條件

這種繞飛只是相對運動形成的視覺效果，伴星和伴飛目標在各自獨立的軌道上飛行互不影響，當伴星形成對伴飛目標的繞飛後，相對於伴飛目標時而在上、時而在下，時而在前、時而在後，看起來就像繞其飛行一樣。

首要條件是要保證伴星和飛船的軌道周期相同。軌道周期表征了太空飛行器繞地球飛行的快慢，相當於速度的概念，可以理解為軌道周期越小，飛行越“快”，反之越“慢”。實現繞飛時伴星和飛船形影不離，因此必然要具有相同的“速度”。

僅僅周期相同還不夠。假如一個在前，一個在後，那么後面的永遠追不上前面的，就像一前一後、時速相同的兩輛汽車總也不能並排行駛一樣。因此實現繞飛還需要伴星和飛船之間的距離足夠近。

如果伴星和飛船軌道完全相同，那么它們的前後和上下相對距離是不變的，也形不成繞飛，因此實現繞飛還需要伴星和飛船軌道的偏心率或近地點幅角有所不同。如果偏心率不同，兩飛行器軌跡的關係可以想像成是一個圓鐲子和一個壓扁了一點的橢圓鐲子重疊放置在一起的情況，兩個鐲子邊緣不會完全重合而是存在交錯，從相對運動的角度看，就能形成一上一下、一前一後的相對運動；如果近地點幅角不同，兩飛行器的軌跡可以想像成兩個壓扁了的橢圓鐲子重疊放置，但其中一個鐲子旋轉了一個角度，使兩個鐲子不完全重合，同樣兩個鐲子邊緣存在交錯，對應一上一下、一前一後的相對運動。
對於在同一個軌道面上飛行的伴星和飛船，形成繞飛必須滿足上述三個條件，當然，要形成大小、形狀等滿足要求的繞飛軌道，還需要精心設計變軌控制參數。