神九3名航天員進駐天宮 今日開展實驗

神九3名航天員進駐天宮 今日開展實驗 神九3名航天員進駐天宮 今日開展實驗  

神九3名航天員進駐天宮 今日開展實驗

    組合體飛行6天之后將再次分開 由航天員手動控制二次交會對接

    一個夢想，一個縈繞在中華民族心頭的千年夢想，隨著3位中國航天員由神舟九號飛船進入天宮一號終于成真。

    如同敦煌壁畫上的飛天形象一樣如夢如幻——2012年6月18日14時07分，兩個航天器在距地球343公里的太空緊緊相擁，3個小時后，景海鵬、劉旺、劉洋像鳥兒一樣，依次“飛”進了“天宮”……

    圓夢“天宮”，使中國成為世界上第三個具備向在軌航天器運送人員和物資能力的國家，標志著中華民族在叩開空間站時代大門之后，又向前邁出重要一步。

    搭載著3位航天員的神舟九號飛船18日下午與在軌運行的天宮一號目標飛行器順利“牽手”，首次載人自動交會對接順利完成。

    16日傍晚發(fā)射的神舟九號飛船于當日18時47分準確進入預定軌道后，經(jīng)過北京航天飛行控制中心4次軌道控制，于18日中午抵達距天宮一號后下方52公里處，與天宮一號建立穩(wěn)定的空空通信鏈路，開始自主導航。

    在經(jīng)歷了尋的、接近和平移靠攏三個階段，分別在5公里、400米、140米、30米四個停泊點進行停泊之后，神舟九號飛船以0.2米/秒的相對速度沿直線緩緩接近天宮一號目標飛行器。

    14時07分許，神舟九號與天宮一號對接環(huán)剛一接觸，飛船尾部4臺發(fā)動機隨即點火，將飛船輕輕推進天宮懷抱。不到8分鐘，對接機構(gòu)先后完成捕獲、緩沖、拉近和鎖緊4個過程。神舟九號和天宮一號實現(xiàn)剛性連接，組合體以7.8公里/秒的速度繞地球飛行。

    自動交會對接過程中，飛船上景海鵬、劉旺、劉洋表情輕松、狀態(tài)良好，不時向地面報告飛船狀態(tài)。在組合體飛行期間，他們將通過對接通道從飛船進入天宮一號實驗艙，開展科學實驗、技術(shù)試驗等活動。

    在組合體飛行 6天之后，神舟九號和天宮一號將再次分開，在航天員的手動控制下完成第二次交會對接。

    從神舟九號進入“天宮”航天員先后打開三道門

    從神舟九號對接上天宮一號到航天員進入“天宮”，時間過去了近3個小時。通往“天宮”之門為什么這么難開啟？

    中國航天員中心選拔訓練研究室主任吳斌說，從神舟九號進入“天宮”的路上，航天員要先后打開三道門：飛船返回艙與軌道艙之間的門、軌道艙前艙門和天宮一號艙門。后兩道門通過對接通道相連，在打開其中每一道門之前，航天員都要進行艙門檢漏、艙壓平衡等操作以保證安全，這個操作過程是需要較長時間的。

    記者從北京飛控中心大屏幕的實時畫面上看到，在打開最后一道門——天宮一號艙門之前，景海鵬首先從工具箱中取出“鑰匙”。這并不是我們常見的鑰匙，而是一把三四十公分長的金屬把手，相當于把一枚“螺母”套在艙門開門機構(gòu)的“螺帽”上。畫面顯示，景海鵬并沒有太費勁，就打開了“天宮”之門。

    神舟七號飛行的出艙環(huán)節(jié)中，翟志剛與劉伯明在打開艙門時頗費了些周折?！澳堑篱T內(nèi)外是不同的空間環(huán)境與飛船艙內(nèi)環(huán)境，雖然開門前艙內(nèi)已經(jīng)卸壓，但仍然會存在一定的壓力差，所以開門比較費力?！憋w船系統(tǒng)副總設(shè)計師朱光辰解釋說，這一次，天宮一號艙門的兩頭都是密封艙，壓力完全平衡，因此操作相對順利多了。

    劉洋用黑色攝像機記錄畢生難忘時刻

    圖像切入飛船內(nèi)。坐在最中間的劉旺全神貫注，表情嚴肅。自動交會對接并不意味著航天員可以輕松“觀戰(zhàn)”，他們要實時監(jiān)視飛船儀表顯示的情況，時刻準備在緊急情況下啟動手控對接方案。

    劉洋左手握著飛行手冊，右手捧著黑色的攝像機，鏡頭對著前方——她將用影像記錄著畢生難忘的一刻。

    三航天員入住“天宮”經(jīng)典鏡頭回放

    11時47分，已經(jīng)在軌運行了26圈的神舟九號飛船平穩(wěn)飛抵天宮一號身后，二者相距約52公里。4次自我修正后，神舟九號飛船進入5公里停泊點。

    14時07分，飛躍最后的30米，在太空中獨自等待了215天的天宮一號終于迎來了神舟九號，對接環(huán)輕輕觸碰。

    飛船啟動主動對接鉤，牢牢鎖住天宮一號上的被動對接鉤，上千個齒輪和軸承同步動作，對接面上6組12把對接鎖緊緊扣在了一起。

    這時，3把捕獲鎖打開并內(nèi)翻到原始位置，在天宮與神舟之間留出了直徑80多厘米的連接通道：幾個小時后，航天員將通過這條“小路”，首次進入天宮。

    “對接機構(gòu)鎖緊完成！”14時14分，當擴音器里傳來地面監(jiān)控數(shù)據(jù)的確認報告，北京飛控中心指控大廳內(nèi)響起了熱烈的掌聲。

    大屏幕上清晰地顯示：神舟九號和天宮一號組成密不可分的組合體，以優(yōu)美的姿態(tài)飛翔在茫茫太空。

    難度好比在太空中打兩個“移動靶” ——航天專家解碼神九與天宮首次載人交會對接

    航天器空間交會對接，被形象地比喻為“百米穿針”。對于搭載著景海鵬、劉旺、劉洋3位航天員的神舟九號飛船來說，在與天宮一號的交會對接過程中，精確顯得尤為重要。

    載人航天工程測控通信系統(tǒng)總設(shè)計師錢衛(wèi)平說，“我們的任務(wù)就是，精確、精確，再精確。”

    控制精度要求之高前所未有

    遠距離導引到交會對接的第一步，神舟九號需要從數(shù)千公里外的地方被導引至距天宮一號后下方52公里處的交會對接入口。

    “遠距離導引控制帶來的控制頻度之密，控制精度要求之高，前所未有?！北本┖教祜w行控制中心副主任麻永平說，兩個航天器均以每秒7.8公里的速度高速飛行，要準確控制這兩個高速動態(tài)飛行器的相對位置和相對高度，就好比在太空中打兩個“移動靶”。

    這個艱巨任務(wù)由地面測控系統(tǒng)來完成?！吧裰劬盘柊l(fā)射升空以后，我們要進行5次遠距離導引控制，實際上只實施了4次就實現(xiàn)了目標?！北本╋w控中心研究員唐歌實介紹，中心通過精密定軌和精確的軌控效果標定，研究分析認為第5圈和第19圈軌道控制將對軌道面產(chǎn)生一個固定偏差，因此可以利用這個偏差，來替代第13圈的軌道面修正，從而取消原來設(shè)計的軌道面修正控制，將原來設(shè)計的5次變軌減為4次。

    對接誤差須保持在十幾厘米范圍內(nèi)

    從相距52公里處，神舟九號開始利用飛行器上微波雷達、激光雷達等測量設(shè)備，獲得和天宮一號的相對距離和相對姿態(tài)等信息，根據(jù)預先設(shè)計好的程序計算出飛船繼續(xù)前進的軌跡和速度，逐漸逼近天宮一號。

    這個過程就是航天器的自主交會。為什么要用自主交會取消測控系統(tǒng)的導引控制？

    錢衛(wèi)平說，由于地面航天測控網(wǎng)受到距離、分布等因素的制約，在近距離時難以滿足飛行器交會的要求，只能依靠航天器自主導引。

    要使神舟九號和天宮一號對接機構(gòu)能夠順利捕獲，誤差必須保持在十幾厘米范圍內(nèi)，這種導航精度，對飛行的安全性、天地協(xié)同的時效性，都提出了極其苛刻的要求。

    從神舟九號接近天宮一號起，共設(shè)置了5公里、400米、140米和30米四個停泊點。神舟九號在這幾個點都要相對于天宮一號“停泊”數(shù)分鐘，給地面測控系統(tǒng)提供分析判斷兩個航天器狀態(tài)的時間。如果一切正常，則繼續(xù)進行交會對接；如果出現(xiàn)意外情況，則可能隨時進行人工干預。

    精確：實現(xiàn)“1＋1＝1”的關(guān)鍵

    當神舟九號和天宮一號的對接機構(gòu)剛一接觸上，飛船上的發(fā)動機開機，對飛船進行加速。對接機構(gòu)按照捕獲、緩沖、拉近、鎖緊四個階段，完成對接，并保證密封。

    對接后，天宮一號和神舟九號成為一個組合體在軌道上運行，此時由天宮一號控制組合體飛行，神九飛船處于“停靠”狀態(tài)，實現(xiàn)“1＋1＝1”。

    在神九天宮載人交會對接任務(wù)過程中，組合體將至少進行兩次分離，一次是手控交會對接之前，神九將與天宮短暫作別；一次是航天員返回前，神九將與天宮永久作別。

    “相見時難別亦難”，兩個航天器能否分離成功，是交會對接任務(wù)完整過程的最后一步，也意味著未來航天員能否順利從空間實驗室或者空間站撤離。

    分離過程是“1-1＝2”的過程，要實現(xiàn)兩個組合在一起的飛行器順利分開，又保證兩個飛行器一切正常，神舟九號恢復自主飛行功能。

    全面展現(xiàn)我航天整體實力

    “中國人首次進入自己在太空的‘家’，這充分展現(xiàn)了中國航天的整體實力。”載人航天工程測控通信系統(tǒng)總設(shè)計師錢衛(wèi)平說。

    18日17時07分，航天員景海鵬從神舟九號飛船成功進入在軌運行的天宮一號。航天界專家認為，首次載人交會對接任務(wù)的成功，不僅全面檢驗了中國航天的實力，而且標志著中國載人航天工程取得了又一歷史性跨越，中國人離建立太空家園的夢想又近了一步。

    “我給這次任務(wù)打95分?！敝袊d人航天工程副總設(shè)計師王忠貴在接受記者采訪時表示，“任務(wù)完成得非常完美，超乎想象。但接下來我們還要進行手控交會對接，還有10多天的天空飛行，還沒有到打滿分的時候?！?/p>

    王忠貴認為，無論是航天員乘組的表現(xiàn)，還是天宮一號的性能，都給人意料之外的驚喜?！熬昂ｙi作為指令長，非常沉著、冷靜，與劉旺、劉洋配合默契，動作協(xié)調(diào)，令人贊嘆?！蓖踔屹F說，“天宮一號目標飛行器在太空中飛行了200多天時間，各項指標性能均超越預定狀態(tài)?！?/p>

    測控通信系統(tǒng)在保障交會對接過程中發(fā)揮了重要作用，確保了兩個飛行器的精確對接，為航天員提供了可靠的通信保障?！拔覀兪孪葴蕚涞亩嗵最A案，都沒有派上用場。”錢衛(wèi)平說，“盡管任務(wù)取得圓滿成功，但現(xiàn)在還不是激動的時候?！?/p>

    天宮神九交會對接與神八有四個不同

    北京航天飛行控制中心副主任麻永平18日詳細介紹了神九與天宮一號自動交會對接和神八對接的四個不同點。

    ——飛船手動控制系統(tǒng)首次加電。這是神九飛船與天宮一號自動交會對接的一項重要備份手段。在自動交會對接過程中，如果出現(xiàn)異常情況，可以由航天員實施手動對接或撤離。

    ——對接在陽照區(qū)進行。神九飛船從400米停泊點到對接接觸全過程均在陽照區(qū)內(nèi)進行。這將進一步考驗光學測量設(shè)備在強光照條件下的測量精度和抗光干擾能力。

    ——航天員首次進入天宮一號。這次任務(wù)中，神九飛船將與天宮一號實現(xiàn)空間連通；航天員將首次進入在軌的天宮一號

    駐留，并開展空間科學應(yīng)用與試驗。

    ——應(yīng)急手段進一步完善。與首次無人交會對接任務(wù)相比，增加了50多種應(yīng)急交會對接模式，進一步提高應(yīng)急情況下成功實施自動對接的可靠性。