九天之上 “穿针引线”

天宫一号／神舟八号 交会对接任务全过程

据新华社电 ２８日下午在酒泉卫星发射中心举行的新闻发布会上，中国载人航天工程新闻发言人武平向记者详细介绍了天宫一号和神舟八号交会对接的全流程。

武平说，按照计划，天宫一号发射升空后，经两次变轨进入高度约为３５０公里的近圆轨道，进行在轨测试。神舟八号飞船发射前，天宫一号降轨至高度约３４３公里的近圆轨道，等待交会对接。神舟八号飞船发射入轨后２天内，完成与天宫一号的第一次交会对接，形成组合体。组合体飞行１２天左右，择机进行第二次交会对接。组合体运行结束后，飞船于１天内返回地面。天宫一号将升轨至自主飞行轨道，转入长期运行管理模式，等待下次交会对接。

有人比喻，“神八”与天宫一号的对接过程，就如同太空中两列没有铁轨的高速运行的列车实现首尾相接。通俗地说就是，天宫一号以８公里／秒的速度在飞，神舟八号追上去，然后两者连接在一起，不仅严丝合缝，还要把液、电、气通上。曾有专家说，这就好像上面放了一根针，底下用一根线，差了几百公里，最后要拿那个线去穿过那个针眼，非常困难。

首次交会对接任务如果成功，将意味着继美、俄之后，中国成为第三个独立掌握交会对接技术的国家，为我国今后开展更大规模的空间探索奠定扎实的技术基础。

■新闻关键词

交会对接技术

“空间交会对接”技术。两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调，在同—时间到达太空同—位置的过程称为交会。对接是在交会的基础上，通过专门的对接机构将两个航天器连接成—个整体。实现两个航天器在太空交会对接的系统，称为交会对接系统。

空间交会与对接四阶段

在交会对接过程中，追踪飞行器的飞行可以分为以下四个阶段:

远程导引段:在地面测控的支持下，追踪飞行器经过若干次变轨机动，进入到追踪航天器上的敏感器能捕获目标飞行器的范围(一般为l5～l00千米)。

近程导引段:追踪飞行器根据自身的微波和激光敏感器测得的与目标飞行器的相对运动参数，自动引导到目标飞行器附近的初始瞄准点(距目标飞行器0.5～l千米)。

最终逼近段:追踪飞行器首先捕获目标飞行器的对接轴，当对接轴线不沿轨道飞行方向时，要求追踪飞行器在轨道平面外进行绕飞机动，以进入对接走廊，此时两个飞行器之间的距离约l00米，相对速度约l～3米/秒。

对接停靠段:追踪飞行器利用由摄像敏感器和接近敏感器组成的测量系统精确测量两个飞行器的距离、相对速度和姿态，同时启动小发动机进行机动，使之沿对接走廊向目标最后逼近。在对接前关闭发动机，以0.l5～0.l8米/秒的停靠速度与目标相撞，最后利用栓-锥或异体同构周边对接装置的抓手、缓冲器、传力机构和锁紧机构使两个飞行器在结构上实现硬连接，完成信息传输总线、电源线和流体管线的连接。

四种类型:航天器空间交会对接技术的实施必须由高级控制系统来完成，根据航天员及地面站的参与程度可将控制方式划分为如下四种类型:①遥控操作:追踪航

天器的控制不依靠航天员，全部由地面站通过遥测和遥控来实现，此时要求全球设站或者有中继卫星协助。②

手动操作:在地面测控站的指导下，航天员在轨道上对追踪航天器的姿态和轨道进行观察和判断，然后动手操作。这是目前比较成熟的方法。③自动控制:不依靠航天

员，由航天器上设备和地面站相结合实现交会与对接。该控制方法也要求全球设站或有中继卫星协助。④自主

控制:不依靠航天员与地面站，完全由航天器上设备自主实现交会与对接。

中国对接技术与众不同 “天宫”尝试搭建空间站

全部为独立自主研发

有分析指出，神舟八号的重量与天宫一号相近，两个８吨重的物体，在太空中以第一宇宙速度（相当于每小时２８４４０公里）飞行，并完成无缝对接，难度可想而知。交会对接技术是举世公认的航天技术瓶颈，在国外载人航天活动早期，航天器在空间交会对接过程中有过失败。如俄罗斯“进步Ｍ３－４”飞船与“和平”号空间站在对接过程中就曾“相撞”。中国首次交会对接技术无论是总体方案还是具体实施，全部为独立自主研发。

中国的交会对接技术和当年美国与前苏联的做法有所不同：后者都采用了飞船与飞船对接，而中国则研制了一个“目标飞行器”作为对接目标，追踪飞行器则采用飞船。据悉，“神舟”系列飞船从神舟八号开始有了许多技术改进，成为一种崭新的天地往返飞行器。其中，交会对接功能是其最主要的特色，航天员可以根据电视图像操纵飞船，使其紧跟目标飞行器。有专家指出，要实现顺利对接，两个飞行器的相对速度不能超过每秒０．２米，横向偏差不能超过１８厘米。对接成功后，神舟八号飞船会通过很多把锁紧紧绑住“天宫一号”。

在经济、技术方面更具优势

中国载人航天工程新闻发言人武平说，中国的交会对接试验在经济、技术方面更具优势。

空间交会对接是追踪飞行器和目标飞行器在预定的空间轨道交会，并在结构上连成一体的过程。交会对接技术与载人天地往返技术、航天员空间出舱活动技术是载人航天发展的三项基本技术。

武平说，与美、俄早期交会对接试验相比，中国专门研制了天宫一号目标飞行器，在技术、经济等方面更具优势：一是目标飞行器可支持多次交会对接，减少发射次数；二是目标飞行器按我国后续的空间实验室要求设计，可在完成交会对接任务的同时，验证空间站部分关键技术；三是还可同时开展空间科学实验和技术试验。据新华社电

首次交会对接有四大难点

武平说，与载人航天工程前期任务相比，首次交会对接任务具有４个方面的难点：

一是技术要求高。发射神舟飞船的运载火箭入轨精度指标比工程前期有大幅提高，载人飞行器在轨寿命要求大幅提高；

二是新技术采用多。突破了运载火箭高精度迭代制导技术，组合体控制和管理等技术；

三是验证难度大。尽管做了大量地面仿真和验证试验，但由于受地面环境和试验条件限制，部分新研设备在空间环境下的功能、性能指标无法得到全面真实验证，尚需通过飞行试验考核；

四是组织实施更为复杂。这次任务持续时间长、发射次数多，整体性、时效性和关联性强，交会对接过程关键事件多、决策点多，对任务组织指挥、各系统协同工作提出了前所未有的挑战。

武平说，为天宫一号和神舟八号分别制订了２００多种故障预案。

航天发射是一项高风险科技活动。据统计，１９９０年以来，世界航天共发射１６００多次，成功率约为９３．７％。中国航天发射近１３０次，成功率约为９４．４％。８月１８日，我国“实践十一号０４星”发射失利。近期，国际上的航天发射活动也相继出现了一些挫折。这些都说明航天发射活动具有较高风险性。

空间飞行器交会对接是航天领域公认的技术难关，在国际上已经进行的交会对接任务中，包括近期国际空间站的一些对接任务，都不是一帆风顺的。我国首次空间交会对接试验同样面临着高风险的挑战，为此我们做了艰苦的努力。一是始终坚持“质量第一、安全至上”的方针，对飞行产品的研制、生产和测试进行严格的质量把关；二是对交会对接方案进行了充分的地面仿真与试验验证；三是针对天宫一号和神舟八号分别制订了２００多种故障预案，并加强了故障处置演练。特别是“实践十一号０４星”发射失利后，由于发射天宫一号的长征二号Ｆ火箭与发射失利的长征二号丙火箭为同一系列，出于安全考虑，我们对天宫一号的发射计划进行了调整，针对失利火箭的故障原因对长征二号Ｆ火箭采取了改进措施，并在工程全系统开展了全面的质量复查。我们对即将发射的天宫一号充满信心，充满期待。

据新华社电

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