六大节点考验神八对接天宫
东方早报
据新华社电 在天宫一号目标飞行器升空32天之后,神舟八号飞船踏上了赴约之路。它们的太空牵手,将完成中国载人航天工程的首次空间交会对接。中国载人航天工程中的这重要一步,面临着哪些关节点上的考验?
远距导引:千万里追寻
飞船入轨时,两个飞行器相距近1万公里。迢迢星河,如何飞渡?
第5圈,神八近地点抬高到260公里;第13圈,神八接受数据指令,与天宫一号进入同一轨道面;第16圈,神八远地点抬高到330公里;第19圈,神八近地点抬高到330公里,进入圆形轨道;第24圈,神八轨道进行组合修正……
距离在一点一点缩短,在天宫一号后下方约52公里处,神八稳稳地捕获了自己的目标,开始自主导航。
测控通信系统总设计师钱卫平:
天地之间协同配合完成控制任务,是这次任务的一个亮点。在神八“追寻”天宫的漫漫征途中,如果飞船在52公里处仍不能与天宫一号建立正常联系,地面控制系统就需进一步将其导引至距目标飞行器5公里远的位置。
自主导引:一步步靠近
神八飞船到达天宫后下方约52公里位置之后,转入自主导引控制。在正常情况下这意味着,能不能找到天宫一号并顺利对接,就得靠神舟八号自己的“慧眼”了。
这一关节点分成三个阶段:寻的段、接近段、平移靠拢段。通过自主导引从52公里处到达天宫后下方5公里处,神舟八号就完成了寻的任务。然而,看上去短短的5公里并不容易,它将在5公里、400米、140米和30米处进行4次“刹车”,等到测控通信系统对两个飞行器状态进行监视检查、确认不会“撞车”之后,才能继续向天宫一号慢慢靠近。
测控通信系统副总指挥陈宏敏:
5公里是“被动安全”距离,飞船只要关了发动机就不会与目标飞行器相撞。但5公里以内不够安全,发生问题必须紧急制动,撤离到安全距离之外。因此,5公里距离内设置的4个停泊点既是为了切换控制模式、把轨道调整到理想位置,也是控制上的备份措施。一旦出现问题,飞船可以通过地面控制撤离到上一个停泊点等待故障处置。这时的神八就像等待进港的轮船。
牵手对接:相拥祖国上空
从对接机构接触开始,神八与天宫要在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。
飞船系统总设计师张柏楠:
这次的对接机构是我国历时十几年完全自主研发的。要精确对接上并完成密封,稍微刮擦都会影响飞行器姿态,可能造成严重后果。
组合飞行:建立通道
第一次对接完成后,天宫与神八以组合体飞行模式飞行。其间,对组合体的控制通过天宫完成,神八处于停靠状态。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。
空间站系统副总设计师徐小平:
飞船在对接完成后转入停靠状态以延长寿命,这时飞船的能源、大气环境等由天宫提供支撑。虽然因无人参与,这次试验对大气环境不进行验证,但两个飞行器之间的通道是否畅通至关重要。
再度牵手:验证可靠性
组合体飞行12天后,对接机构解锁,两个飞行器分离,神八撤离至相距天宫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。
飞船系统总指挥尚志:
二次对接的意义则在于确认此项技术的可靠性,也是为未来的神九、神十载人打基础,这一做法有其合理性、经济性,但同时也存在风险。
飞船返回:神八完成使命
与天宫二次分离后,神八将由倒飞转入正飞状态,进入后续的正常飞行与返回阶段。飞船返回再入大气层后,将降落在内蒙古主着陆场区。
着陆场系统总设计师吴斌:
这次交会对接任务,所有八大系统均按有人状态备战,着陆场系统也不例外。这次任务对搜索回收时间要求更加严格,返回舱正常返回着陆情况下,搜索回收要在两个半小时之内完成,弹道式返回到主着陆场扩大区时,必须在12个小时之内完成搜索回收任务。