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神八明晨追上天宫一号 10至15分钟完成首次交接

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□神八发射场阵地救护组组长王子宏

晨报记者 张岂凡 现场图片

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□晨报特派记者 杨育才 北京报道

北京时间2011年11月1日5时58分,我国自行研制的神舟八号飞船,在酒泉卫星发射中心发射升空,583秒后成功进入预定轨道。在发射升空并追赶天宫一号约42小时之后,神舟八号将和天宫一号在3日凌晨完成首次交会对接。目前,天宫一号已经完成变轨、调相以及在轨测试,并建立好对接姿态,在距离地表343公里的近圆轨道上静候神八来“吻”。

北京航天飞行控制中心副主任、测控通信系统副总设计师麻永平昨天凌晨向记者透露,在和天宫一号交会的过程中,神八将在飞控中心的导引下,经过5次变轨和4次停泊,最后才对接成刚性结构,合二为一。整个对接过程大概需要10-15分钟时间。

神八长途跋涉追天宫

昨天早上5点58分07秒,中国长征二号F遥八运载火箭在酒泉卫星发射中心发射场点火起飞,将神舟八号飞船发射升空。6点08分左右,北京飞控中心指挥大厅大屏幕上显示,神舟八号飞船已经进入近地点约200公里、远地点330公里,轨道倾角42度,周期5379秒的运行轨道。根据轨道计算结果,此时的神八和天宫一号尚有1万公里左右的距离。

神舟八号“追吻”天宫的道路,就将从这1万公里之外的地方开始。在这1万公里的长途跋涉中,神八将经历哪些艰难险阻呢?

昨天凌晨,在神八发射升空前,北京航天飞行控制中心副主任、测控通信系统副总设计师麻永平告诉晨报记者,在这1万公里中,神八和天宫一号的交会对接分为三个阶段:远距离导引段、自主控制段、对接段。而在继续完成组合飞行、二度对接、飞船返回后,神八才是真正完成了自己的使命。

天宫一号万事俱备

当昨天早上神八发射入轨的那一刻,天宫一号目标飞行器已经在太空中围绕地球飞行32天8小时42分,累计飞行512圈。昨天凌晨,麻永平表示,天宫一号目前姿态稳定,能量平衡,工况正常。

麻永平还透露,自9月29日天宫一号目标飞行器发射入轨以来,北京飞控中心按计划组织完成了轨道控制、调相控制以及在轨测试工作。在此期间,北京飞控中心通过2次变轨控制,将天宫一号从初始轨道抬升至预定的355公里近圆轨道;通过2次调相控制和一次轨道圆化控制,控制天宫一号进入高度为343公里、与神舟八号入轨点相位相差88.5度的交会对接轨道。

其次,北京飞控中心先后对天宫一号的交会对接机构、导航、数据管理、电源和有效载荷等11个分系统的15项内容分别进行了在轨测试工作。测试结果表明,天宫一号平台稳定,各分系统工作正常。

为了迎接神八的“飞吻”,天宫一号还调整好了自身姿态。测控通信指挥部在评估了天宫一号的交会对接机构、交会对接轨道演化以及测控通信等系统任务准备的基础上,于10月30日晚控制天宫一号完成了偏航180度的调整,建立起交会对接姿态,具备了执行首次交会对接的条件。

火箭入轨命中“10环”

为了帮助神八和天宫一号能以最轻松的方式“接吻”,酒泉卫星发射中心以零窗口的方式将神八发射升空。除此之外,将神八准确无误地送入预定轨道的长征二号F遥八火箭,同样功不可没。

昨天上午,长征二号F遥八火箭托举神舟八号飞船精确入轨后,载人航天工程火箭系统总指挥刘宇兴奋地表示,“长征二号F遥八火箭的入轨精度可以说是命中了10环,我给它打100分!”他说,这枚火箭与33天前发射天宫一号的长征二号FT1火箭一起,创造了中国火箭入轨精度的最高纪录。

飞控难度前所未有

神八和天宫一号的交会对接,是中国航天史上第一次空间交会对接,不仅给发射系统提出了最高要求,也为北京飞控中心带来了全新挑战。

面对新挑战,北京航天飞行控制中心副总工程师周建亮向记者做了一个形象的比喻。“如果说过去我们控制的都是单个的飞行器,单目标。这一次要对神舟八号和天宫一号进行联合的控制,最后交会对接,就像由原来的单打,变成了现在的双打,而且瞄准的还是个高速的移动靶,这个技术跨度非常大。”

除了测控目标的增加,神八和天宫的高密度变轨,也给飞控中心增加了压力。

周建亮昨天告诉记者,神八和天宫一号将完成两次交会对接,第一次在3日凌晨,第二次在14日。为完成交会对接,神八升空后将多次变轨。“这种高密度的轨道控制,也是飞控中心面临的新挑战。”北京航天飞行控制中心主任陈宏敏说。

中继卫星首次加入测控

昨天早上7点08分,天链一号中继卫星准确捕获神舟八号飞船,成功建立通信链路,天链一号01、02星开始为神八/天宫双目标接力提供全程可靠的天基测控通信保障。

麻永平昨天上午告诉记者,以往所有的飞行控制都是基于陆基和海基测量船获得的数据,为神八/天宫交会对接任务,测控网做了重大的调整和增加,天链一号01、02星的加入,使得测控网的覆盖范围从原来的18%左右扩展到70%左右。

载人航天测控通信系统专家贺庆睿昨天也表示,天链一号中继卫星参与测控通信工作,和陆基、海基共同组网完成整个载人航天测控通信工作,这在中国航天史上尚属首次,是一个新亮点。此次组成神八/天宫一号交会对接的测控系统,包括3个中心、19个陆站和一艘远洋测量船,以及天链一号的两个中继卫星,测控网络规模之大,同样前所未有。

中继卫星系统是一种新型空间信息传输系统,可为航天器提供跟踪、测控、数据中继等多种服务。

载人航天工程测控通信系统副总指挥黄惠明对记者透露,在神八/天宫一号的后续任务中,中继卫星系统将充分发挥高轨道覆盖率、多类型数据实时传输、多目标测控通信等优势,采用单星跟踪双目标以及双星接力跟踪等模式,同时为天宫一号和神舟八号提供遥测、遥控、图像、话音数据的实时高速传输和测定轨服务。

[首次交会对接六大节点]

●远距离导引段 从神舟八号飞船入轨后开始,在北京中心的导引下,神八将经过5次变轨,从初始轨道转移到330公里的近圆轨道,在预定的时刻,抵达位于天宫一号后下方约52公里处,并与天宫一号建立通信。

●自主控制段 从神舟八号飞船转入自主控制开始,先后经过5公里停泊、400米停泊、140米停泊和30米停泊,直到和天宫一号目标飞行器接触的过程。

●对接段 从神八和天宫一号的对接机构接触开始,神八与天宫一号要在15分钟内完成捕获、缓冲、拉近和锁紧四个过程,最终实现两个航天器之间的刚性连接,形成组合体。至此,第一次交会对接任务结束,而这15分钟内的大部分事件,是在我国上空完成的。

●组合飞行 第一次对接完成后,天宫一号与神舟八号以组合体飞行模式飞行。在此期间,对组合体的控制通过天宫一号完成,神舟八号处于停靠状态。组合体在轨飞行12天左右,将择机进行第二次交会对接试验。

●再度对接 组合体飞行12天后,对接机构解锁,两个飞行器分离,神舟八号飞船撤离至相距天宫一号目标飞行器140米处停泊,按程序进行第二次交会对接,再次构成组合体。

这一阶段的目的是再次验证交会对接技术及对接机构等部件工作的可靠性与稳定性。

●飞船返回 与天宫一号二次分离后,神舟飞船将由倒飞转入正飞状态,进入后续的正常飞行与返回阶段。期间会根据轨道运行参数情况做一次轨道维持,保证飞船返回的升交点能够正常,以便于安全降落。

飞船返回再入大气层后,将降落在内蒙古主着陆场区。

至此,我国首次空间交会对接任务全部完成,神八完成了它的历史使命。

[晨报记者两路见证神八飞天]

■酒泉卫星发射中心

参观者不断涌入,神秘航天城成最热旅游点

□晨报特派记者 张岂凡 酒泉报道

昨日凌晨5时58分,神舟八号飞船成功发射,记者在酒泉卫星发射中心与众人亲历神八发射的全过程。

航天城宾馆一夜爆满

自从10月31日上午神八发射时间正式宣布后,平时宁静的航天城就忽然热闹起来,航天城内的居民互相传递着发射的信息,航天城外大批参观者也从涌入这里。街道上大巴一辆接着一辆,充满神秘气息的航天城转瞬成为最热的旅游景点。

大量参观者涌入使得航天城内住宿吃紧。记者投宿的招待所在10月31日前,每夜都有至少3-5间空房,31日夜里则是毫无悬念地客满。“幸亏我们提前预订。”一个参观团的五名参观者说着挤进一间三人间,“也就睡5个小时,凑和下吧。大家激动得很,还不定能睡着呢。”

招待所老板告诉记者,每有发射,航天城都会格外热闹,也是她做生意的好时机。记者发射前第五天抵达航天城时,住宿的房费已比平时涨了五成。“清晨发射,大家都要住宿,不少人找不到住处,被安排在部队营房过夜。”

众人寒风中期盼发射

昨日凌晨3时许,伴随着招待所内的敲门声、街道上汽车发动机的轰鸣声,短暂恢复平静的航天城又一次热闹起来。人们纷纷裹着大衣、披着毛毯向屋外走去。

凌晨的航天城,气温已跌至零摄氏度以下,不时刮来的寒风更是吹得参观者直哆嗦,即使如此,兴奋之情仍显现在大部分人的脸上。

凌晨4时50分许,记者抵达距发射塔1.5公里处的草坪观测区。此时,远处的火箭仍被蓝色的发射架包裹着,在灯光的照射下,矗立在大漠的夜色中。

没过多久,记者身后的发射控制中心大喇叭内传来零号指挥员的口令:“60分钟准备!”5时20分许,发射架的中部、下部、顶端依次打开。5时30分,火箭发射塔架全部展开,火箭完整地展现在人们面前,人群中爆发出热烈的欢呼声。

发射太美观者直呼不过瘾

“15分钟准备!”“10分钟准备!”零号指挥员每播报一次,人们的热情就上涨一次。“1分钟了!”听到零号指挥员的声音,有人大声喊起来。“50秒准备”,气氛紧张到极点,所有人的眼睛都紧紧盯着火箭底部的点火部位。进入10秒倒计时阶段,平台上的许多人都跟着一起念了起来,也有不少人手握相机、屏住呼吸,等待这一刻的到来。“10、9、8、7……点火!”5时58分7秒,零号指挥员一声令下,橘红色火焰从火箭底部两旁腾起,3秒后,火箭腾空而起,“隆隆”的怒吼声随之传来,响彻大漠,地面也传来震动。火箭越飞越高,穿透云霄,壮美的火焰拉得很长。现场人群再次发出欢呼。人们感到巨大的震动,却很少有人捂耳,都想更多地感受这份气势。“太美了,真不过瘾!”

发射结束,纪念品走红

回程路上,收音机中传来中国载人航天工程总指挥万全宣布神舟八号发射成功的声音。不久,庆贺的礼花在东风大礼堂燃放。大家纷纷驻足观看,分享发射成功的喜悦。

昨日上午,发射后的东风航天城再次回归平静,不少游客意犹未尽地走进纪念品商店,有的一买就是两大箱。一位购买纪念封的游客告诉记者,这些都是朋友嘱托的。“好不容易来一次,要多留点纪念。”

除了游客,一些航天城的居民也不忘买些邮品留给家人。家乡在扬州的李先生表示,家里有老人爱好集邮,他此前已买了天宫一号的首日封,将和昨日购买的神八纪念封一同快递回去。

■北京飞控中心

这一次,指挥大厅里的掌声最响亮

□晨报特派记者 杨育才 北京报道 通讯员 谢波

通往飞控中心的主干道两旁,挂着五彩闪烁的霓虹灯。在薄薄的雾气笼罩下,飞控大楼灯火通明。昨天凌晨2点,晨报记者第二次走进北京航天城,见证了飞控中心的又一个不眠之夜。因为神八和天宫一号的“约定”,这一个不眠之夜,注定与众不同。

清晨5时28分,飞船发射进入30分钟准备。临战前的飞控指挥大厅内,所有工作人员全部到位,大厅内的气氛格外的庄严和安静。

坐在总调度台上的飞控中心指挥大厅总调度乔宗涛,两眼专注地紧盯显示屏,对各类数据进行着最后的复核。此次发射,飞船运行段、交会对接段的指挥调度口令都将由他下达。“10、9、8、7、6、5……点火!起飞!”

在指挥大厅内的巨大屏幕上,长征二号运载火箭尾部喷出巨大的火舌,托举着神舟八号飞船腾空而起;北京时间、任务时间、飞行时间,快速地在大屏幕上滚动显示;神八实时图像、3D模拟画面和神八飞行轨迹,交替出现在屏幕中央。

此时,来自四面八方的地面测控站,分布在大洋上的远洋测量船,密布的测控网各项数据,快速地汇聚到飞控中心。身着蓝绿色工作服的工作人员,收集从各测站传来的数据,处理飞船遥测数据和轨道数据理,监视箭船的飞行状态,适时注入飞船控制指令。专注的眼神里,透露出自信和从容。

大屏幕上,不断跳跃着各测站传来的飞行参数。有力的报告声接连不断:“发现目标!”“跟踪正常!”“逃逸塔分离”、“助推器分离”、“一二级分离”、“抛整流罩”……

当大屏幕上的飞行时间滚动到583秒时,大屏幕上显示出飞船摄像头拍摄到的穿箭分离场面。“船箭分离!”

洪亮的调度声再次打破大厅的宁静。随后,一条条指令开始向飞船发出。位于飞控大厅右侧的计算机终端机房内,技术人员正全身贯注地收集各方数据,紧张地进行轨道数据处理,确定初始轨道根数,密切监视着神舟八号的飞行状态。“帆板展开正常!”“长江五号跟踪正常!”

随着指令从北京飞控中心不断发出,6点12分,北京中心轨道室工程师李勰准确地报出了精确的飞船入轨参数。“近地点高度200公里,远地点高度330公里。”这正是神八零窗口发射需要进入的预定轨道!

持续而热烈的掌声再次回荡在北京飞控中心指挥大厅。这一次的掌声,比天宫一号升空后的更加响亮。

在持久的掌声中,记者看到,指挥大厅的大屏幕上,在蔚蓝色的太平洋的映衬下,两个代表天宫、神八的小亮点,正在两条平行的曲线上闪烁前行。

吃包子充饥象征圆满

■神一升空时颤颤巍巍 ■杨利伟心理素质真好

□晨报记者 张岂凡

在我国载人航天每次成功发射的背后,都有一群救护人员始终保障着火箭发射人员的安危。发射前,他们最迟一批撤离,发射后,他们又最先进驻。

王子宏上校是本次神八发射场阵地救护组组长,参与了此前每一次我国载人航天工程发射任务。昨日神舟八号成功发射后,他向记者讲述了发射场一些不为人知的故事。

“我们的职责是保障发射场工作人员的安全,火箭燃料是剧毒的,只要火箭旁有人在工作,我们就必须在现场。 ”王子宏说,10月31日上午8时,他就进入发射场保障火箭燃料加注工作,直到当日晚间7时才撤出,短暂歇息3小时后,他再次进驻发射场,一呆又是8小时,直到发射前15分钟,他才随同最后一批发射场人员撤离。而一旦发射结束,他们的救护车又会紧随消防人员,第一批回到发射场。 “直到昨日上午7点半,我们的工作才结束。 ”

昨日中午,王子宏遇到记者时脸上仍显露出些许疲态。“但我已经习惯连续的通宵作业了。个别年轻的医护人员夜里还打些小盹,我作为组长,是彻夜都保持清醒。必须牢记,发射场无小事。 ”

王子宏还说,由于经常长时间连续工作,他们在发射前常常只能吃些包子充饥。“包子除了携带方便外还有另一层意思:包子是圆的,馅是满的,象征着圆满。 ”

今年42岁的王子宏1989年应征入伍来到酒泉卫星基地,1991年至1994年考入第二军医大学,毕业后再次回到航天城工作。“我已经在这里扎根20年了。”王子宏说,他保障的发射任务从未出现过任何危险状况。

回忆起自己参与中国载人航天工程发射任务的经历,王子宏说,印象最深的还是1999年神舟一号的发射。“神一发射没有任何经验可以参照。虽然我们掌握了知识,并反复演练,发射前心里还是没底。当时在发射场找到了一个1米高的水泥灯牌作为掩体,我们都是趴着看发射的。 ”

“神一发射时,火箭是颤颤巍巍地上升,远没有现在那么平稳。当时我们的心都提到嗓子眼。只听后面的老专家在发射3秒后就开始鼓掌欢呼‘成功了!成功了! ’,我们也就跟着他们一起蹦了起来。”王子宏表示,现在我国火箭技术愈发成熟,他也再没有神一发射时那种紧张情绪了。

王子宏告诉记者,除了发射场工作人员,航天员上天前最后几天的身体状况也由他们来保障。“杨利伟的心理素质真是好!”王子宏回忆说,“进入飞船后,他的心跳只有60多,血压也维持在极佳状态,丝毫没有紧张情绪。 ”

在见证了我国载人航天工程前9次成功发射后,常年与家人、孩子异地分居的王子宏将在近日转业回到上海。不过,王子宏表示,他不会因此告别航天城,“这几年发射任务多了,我一定会经常回来看看的。 ”

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