中国首次空间交会对接镜头分解

 新华网北京１１月３日电题：中国首次空间交会对接镜头分解

    新华社记者赵薇、徐壮志、李清华、田兆运

    或许没有哪一种追寻，比这更“穿越”——从地到天，行程百万里；或许没有哪一种相约，比这更笃定。

    ２０１１年１１月３日凌晨。中国载人航天工程圆满实施首次空间交会对接，向着建立空间站迈出关键一步。

    让我们与航天专家一道，以镜头分解的方式，回顾一个个激动人心的时刻。

    镜头一：相望

    画面：

    １１月２日２３时０８分，神舟八号飞船平稳运行至天宫一号后下方，二者相距５２公里，稳定的直接通信建立于飞船与天宫一号之间。

    这标志着一段新征程的开启——神舟八号告别了地面的控制与导引，开始了对天宫一号的自主追寻。

    此前的５０多个小时内，１日５时５８分０７秒升空的神舟八号飞船在地面测控通信系统的远距离导引下，历经５次变轨，速度降至与天宫一号一致，距离降至与天宫一号相距５２公里——对于以时速２．８万公里飞行的航天器来说，天涯之距，已成咫尺。

    ４次自我修正后，神舟八号飞船进入５公里停泊点。

    风险指数在这一刻飙升——交会对接最大的风险是两个航天器相撞。而一旦相距５公里之内，即使发动机不工作，两个航天器也可能相撞。

    ４个停泊点的设置，正是为了保证航天器安全：判断状态、计算数据，对对接机构准备情况进行确认，一旦出现问题立即进行处理——短暂的停泊，是为了穿越风险、平安会面。

    ——４００米停泊点，神八飞船第３０圈，天宫一号第５４１圈，进入马林迪海外测控站和天链０１星跟踪弧段内。

    ——１４０米停泊点。进入卡拉奇站和天链０１星跟踪弧段内。神八飞船向着天宫一号开始平移靠拢。

    ——３０米停泊点。进入天链一号０１星和东风测控站跟踪弧段内。

    最后的３０米，天宫一号和神舟八号在同一轨道上一前一后，以７．８公里／秒的速度，天宫一号倒飞，神舟八号正飞。

    飞飞停停、相互张望——曲折浪漫的“剧情”，同时在北京飞控中心的大屏幕上“上演”。

    坐在指控大厅第三排中间位置的总调度乔宗涛，口令声音清晰沉稳，通过一个庞大的航天测控网进行的我国航天史上最复杂的飞控过程，正在他的调度下紧张有序地进行着。

    与他同样经历了无数个不眠之夜，以“５＋２”“白＋黑”的工作状态为交会对接保驾护航的，还有奋战在国内外各个测控岗位的科技人员。

    已经迈入国际一流飞控中心行列的北京飞控中心，不仅承担我国历次载人航天飞行控制任务，还承担嫦娥探月、深空探测等高难度飞控任务。而这个中心一线科技人员的平均年龄只有３３岁。

    （声音）载人航天工程测控通信系统总设计师钱卫平：由于地面航天测控网的距离、分布等因素，在近距离时难以满足飞行器交会的要求，只能依靠航天器自主导引。这对我们来说还是第一次，因此挑战也是空前的。

镜头二：相拥

    画面：

    １时２８分，飞越最后的３０米，期待已久的神舟八号与天宫一号，终于在浩渺天际迎来了相遇。

    ８吨重的神舟八号与８．６吨重的天宫一号以每秒０．２米左右的相对速度进行相撞，对接环轻轻接触，飞船尾部４台发动机随即点火，给予飞船以前进之力。

    此刻，神舟八号轻轻伸出“手臂”——对接环上安装的３对捕获锁，与天宫对接机构卡板器互相咬合在一起。

    牵手。相拥。

    两航天器对接机构顺利捕获，飞船与天宫实现柔性连接，飞船发动机旋即关机。

    柔性连接，意味着神舟八号与天宫一号还能实现移动。

    这一刻，飞船对接机构机械缓冲系统开始工作，储存和消耗能量，校正对接环姿态；神舟八号对接环收回，将天宫一号轻轻拥入怀中。

    神舟八号飞船启动主动对接钩，牢牢锁住天宫一号上的被动对接钩，上千个齿轮和轴承同步动作。

    神舟八号和天宫一号的对接面上，分别安装了６组共１２把对接锁，每把对接锁的拉力达３吨。神舟八号伸出类似火车车厢的连接挂钩，钩住天宫一号，两边的１２把“结构锁”紧紧锁在了一起。

    几乎同时，３把捕获锁打开，并内翻到原始位置，留出直径８０厘米的连接通道——未来的航天员将通过这个通道进入到天宫一号。

    “对接机构锁紧完成。”当扩音器里传来地面监控数据的确认报告，潮水般的掌声响彻指控大厅。

    神舟飞船首任总设计师戚发轫难掩内心激动。从１２年前的神舟一号发射开始，这位鬓发苍白的老人，见证了中国载人航天的每一步发展。　　 “神舟”到“天宫”，飞船到空间实验室，每一步惊天动地的飞跃，每一次脚踏实地的进步，都深深铭刻于每一位航天人心中。

    此刻，神舟八号和天宫一号实现刚性连接，真正形成了一个密不可分的组合体。二者以优美的姿态飞翔在茫茫太空。

    （声音）载人航天工程总设计师周建平：对飞行器而言，天上并没有路轨，是一个自由空间，各个方向都可能出现偏差。要使神舟八号和天宫一号对接机构能够顺利捕获，误差必须保持在十几厘米范围内，这种飞行器导航精度，对飞行的安全性、天地协同的时效性，都提出了非常高的要求。

    镜头三：相守

    画面：

    神舟八号和天宫一号实现刚性连接后，通过制动控制系统，接通两个航天器的电气液路通道，进行信息和能源并网。

    二者以组合体飞行模式，翱翔于宇宙之中。

    太空翱翔，皆由天宫一号指路——组合体的飞行，完全由天宫一号负责引导，神舟八号处于停靠状态。但如果出现故障，神八则可以立即进行“替补”。

    天宫一号开启对组合体的控制，意味着在茫茫太空紧紧拥抱的两个飞行器真正开始“同呼吸、共命运”。

    ８０厘米的连接通道，为未来的载人飞行提供了可能——

    ２０１２年将进行神舟九号、十号飞船与天宫一号的交会对接试验，至少有一次是载人飞行。

    神八和天宫，已然为那一天做好了准备。

    为完成未来有人状态的交会对接，神八增加配置图像记录设备和力学参数测量设备，它将把这次交会对接过程和各种力学参数记录下来，这对于航天员地面训练将会很有帮助。航天员太空锻炼设备，以及医学监测和健康维护设备也已装载于天宫一号之上，只待航天员穿越连接通道，入住“天宫”。

    执行交会对接任务的航天员乘组已完成初步选拔，包括两名女航天员在内的航天员乘组，正在按计划开展交会对接任务训练，重点是航天员手控交会对接技术。

    对于明年的载人飞行而言，可靠性无疑更为重要。相伴飞行１２天左右，神舟八号、天宫一号的对接机构将进行解锁，飞船撤到１４０米外的停泊点，酝酿与天宫再一次的拥抱。

    两次交会对接任务的实现，将对中国空间交会对接技术及对接机构等部件工作的可靠性与稳定性，进行进一步验证。

    这短暂分离，将迎来更为可靠的相聚。

    （声音）天宫一号飞行器技术负责人杨宏：对接要达到的效果是１＋１＝１，就是说，天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船能严丝合缝，完全融为一体；分离则是另一个算式：１－１＝２。两者又分别成为独立的个体，拥有各自的轨道与运行规律，能够发挥各自的作用。