比翼雙飛在九天

　　核心提示今天，神九飛天。神九與天宮一號(hào)首次執(zhí)行載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)將創(chuàng)出多個(gè)“第一次”：神舟九號(hào)將首次實(shí)現(xiàn)手動(dòng)交會(huì)對(duì)接，航天員首次進(jìn)入天宮一號(hào)駐留，首次有女航天員飛行，首次多天載人飛行，而且將首次搭載活體蝴蝶（卵和蛹）升空。三名航天員經(jīng)過多天太空飛行后，將乘坐飛船返回艙，在上千平方米彩色降落傘的牽引下降落。整個(gè)過程中最令人關(guān)注的是，神九與天宮在太空中“接吻”，今天本報(bào)為你解開其中的奧妙。

【捕捉】相距100米開始手控

第一階段：遠(yuǎn)距離導(dǎo)引

　　手控交會(huì)對(duì)接和自控交會(huì)對(duì)接在遠(yuǎn)距離時(shí)基本相同。神九是追蹤航天器，天宮是目標(biāo)航天器。追蹤航天器與目標(biāo)航天器相距1萬公里到100公里時(shí)，是地面導(dǎo)引階段。

第二階段：自主導(dǎo)引

　　在相距100公里到100米時(shí)，是自控尋的階段，追蹤飛行器和目標(biāo)飛行器通過測量設(shè)備相互“捕獲”。

第三階段：牽手對(duì)接

　　兩個(gè)航天器相距100米至1米時(shí)，進(jìn)入逼近階段，速度要控制在每秒3米到1米，此時(shí)，手控動(dòng)作開始，進(jìn)入手控交會(huì)對(duì)接。

第四階段：組合飛行

　　神九在軌時(shí)間為10天左右，是目前我國載人航天在軌時(shí)間最長的一次，3名航天員所帶的生活用品和物資比以往更加豐富。

【精確】錯(cuò)位不能超過18厘米

　　去年神八和天宮一號(hào)進(jìn)行的是自控交會(huì)對(duì)接，而此次神九上天將進(jìn)行手控交會(huì)對(duì)接。

　　在這個(gè)過程中，航天員要通過顯示屏和測量設(shè)備及時(shí)掌握兩個(gè)飛行器之間的姿態(tài)和相對(duì)速度，通過控制手柄不斷修正，使兩個(gè)航天器逐漸逼近，通過觀察顯示屏上的十字靶標(biāo)對(duì)準(zhǔn)以及攝像機(jī)、標(biāo)志燈等設(shè)備查看是否對(duì)準(zhǔn)，直到對(duì)接完成，最終對(duì)接合攏的速度是每秒0.2米。在這個(gè)關(guān)鍵的過程中，允許有一定誤差，也就是兩個(gè)航天器的相互錯(cuò)位，但不能超過18厘米，去年神舟八號(hào)和天宮一號(hào)自控對(duì)接的誤差只有兩三厘米。

【掌控】人腦比電腦更可靠

　　既然以自動(dòng)方式可以順利完成飛行器的太空對(duì)接，為什么還要讓神九進(jìn)行手控對(duì)接？載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平說，自動(dòng)對(duì)接是一種程序控制，響應(yīng)迅速、控制精準(zhǔn)，但是，一旦出現(xiàn)策略方案外的情況，自動(dòng)系統(tǒng)就顯得“無能為力”?！霸谔幹靡馔鉅顩r的時(shí)候，人腦比電腦更可靠?！憋w船系統(tǒng)總指揮何宇說。

　　與自動(dòng)交會(huì)對(duì)接一樣，手控交會(huì)對(duì)接同樣面臨風(fēng)險(xiǎn)。高速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)飛行器要通過精準(zhǔn)控制實(shí)現(xiàn)接觸，地面又無法進(jìn)行一比一的模擬驗(yàn)證。而手控交會(huì)對(duì)接要求一次成功，“一旦發(fā)生碰撞造成對(duì)接機(jī)構(gòu)受損，就意味著天宮一號(hào)無法再次進(jìn)行對(duì)接?！焙斡钫f。

　　對(duì)接機(jī)構(gòu)，是我國目前為止最復(fù)雜的空間機(jī)構(gòu)，難度大，可靠性要求高。對(duì)于手控交會(huì)對(duì)接，航天員劉旺說，航天員在訓(xùn)練模擬器上進(jìn)行了１５００多次訓(xùn)練，已經(jīng)熟練掌握操作技能。

　　從世界范圍看，世界各國交會(huì)對(duì)接情況各有千秋。美國航天飛機(jī)的交會(huì)對(duì)接主要是手控，自動(dòng)是備份。而前蘇聯(lián)飛船的交會(huì)對(duì)接則以自動(dòng)為主，手控作為備份。

【突破】神九VS神八

發(fā)射時(shí)間：夏初VS秋末

　　我國載人航天發(fā)射大多在秋冬季節(jié)實(shí)施，即將執(zhí)行首次載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)的神舟九號(hào)飛船則選擇夏季發(fā)射。有關(guān)專家表示，這次發(fā)射將面臨雷電、溫度等天氣條件的考驗(yàn)。神舟八號(hào)飛船是在去年11月1日發(fā)射，此時(shí)正是秋末，在天氣條件和溫度上都相對(duì)比較適宜。

交會(huì)對(duì)接方式：手控VS自控

　　專家表示，神舟八號(hào)飛船和神舟九號(hào)飛船的設(shè)備是基本相同的，但是與天宮一號(hào)的交會(huì)對(duì)接方式不一樣，神舟九號(hào)由航天員來控制，此次載人交會(huì)對(duì)接最主要的目的就是要掌握航天員手控對(duì)接技術(shù)。手控方式對(duì)航天員的操作負(fù)荷，也就是勞動(dòng)量的要求大大增加，還要受到航天環(huán)境，尤其是光線的影響。

　　而神舟八號(hào)無人飛船與天宮一號(hào)對(duì)接時(shí)采用的是自控交會(huì)對(duì)接方式。自控交會(huì)對(duì)接比較省事，規(guī)避了人員操作的失誤，并且不需要考慮航天員的安全和救生系統(tǒng)。但其可靠性和靈活性沒有手控高，出現(xiàn)突發(fā)情況不好處理，設(shè)備更為復(fù)雜，對(duì)地面支持的要求也更高。

載人：2男1女VS2個(gè)假人

　　神舟九號(hào)是載人飛船，執(zhí)行此次神九任務(wù)的飛行乘組由3名航天員組成，并將首次出現(xiàn)女航天員，打破中國從未有女航天員進(jìn)入太空的紀(jì)錄。與神九載人相比，神舟八號(hào)無人飛船并沒有航天員搭乘。但是，神舟八號(hào)仍按照載人標(biāo)準(zhǔn)配備了兩個(gè)和真人重量相當(dāng)?shù)男误w假人，兩個(gè)形體假人各重75公斤，分別按照真實(shí)飛行狀態(tài)穿好艙內(nèi)航天服，服裝上安裝了生理信號(hào)測試盒。

神舟九號(hào)：

　　神舟九號(hào)飛船全長約9米，最大直徑2.8米，質(zhì)量約8噸，由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙組成。它的主要職能為搭載水、食物、推進(jìn)劑和試驗(yàn)設(shè)備，用作緊急逃生飛船和進(jìn)行載人空間對(duì)接。神舟九號(hào)飛船將首次搭載活體蝴蝶（卵和蛹）升空。

神九推進(jìn)艙：

　　推進(jìn)艙也稱動(dòng)力艙，呈圓柱形，艙內(nèi)安裝推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)劑、飛船電源、環(huán)境控制和通信等系統(tǒng)設(shè)備，為飛船在軌飛行和返回地面提供能源和動(dòng)力。推進(jìn)艙外部安裝了兩個(gè)太陽翼，為飛船提供所需電能。

神九返回艙：

　　返回艙形似大鐘，艙門與軌道艙相連，航天員可乘坐它上天和返回地面。該艙也是飛船的指揮控制中心，艙內(nèi)設(shè)有儀表顯示、報(bào)警與照明設(shè)備，可顯示飛船導(dǎo)航及飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)、飛行程序、艙內(nèi)環(huán)境等；同時(shí)設(shè)有手動(dòng)操作手柄及專用配套設(shè)備，必要時(shí)航天員可手動(dòng)控制飛船姿態(tài)。

天宮一號(hào)：

　　中國第一個(gè)目標(biāo)飛行器，全長10.4米，最大直徑3.35米，質(zhì)量約8.5噸，由實(shí)驗(yàn)艙和資源艙構(gòu)成。天宮一號(hào)航天員的生活空間大約是15立方米，是載人飛船空間的2倍多，能夠同時(shí)滿足3名航天員工作和生活需要。

神九跟蹤測量系統(tǒng)：

　　神舟九號(hào)前部裝有微波雷達(dá)、激光測距儀，可對(duì)天宮一號(hào)進(jìn)行跟蹤、接近、對(duì)準(zhǔn)。與天宮一號(hào)上的信標(biāo)、應(yīng)答機(jī)構(gòu)構(gòu)成一套完整的跟蹤測量系統(tǒng)。

神九軌道艙：

　　軌道艙呈圓桶形狀，提供出艙活動(dòng)需要的氣閘艙功能和航天員生活艙功能。

天宮跟蹤測量系統(tǒng)：

　　天宮一號(hào)前部裝有一個(gè)用于空間交會(huì)對(duì)接的跟蹤測量設(shè)備，包括信標(biāo)、應(yīng)答器、通信天線等。用于配合神舟九號(hào)上的微波雷達(dá)、目視光學(xué)瞄準(zhǔn)器完成捕獲、跟蹤、對(duì)準(zhǔn)。

天宮交會(huì)對(duì)接裝置：

　　天宮一號(hào)前部裝有“異體同構(gòu)周邊”式對(duì)接機(jī)構(gòu)，用于與神舟九號(hào)進(jìn)行對(duì)接。

神九對(duì)接機(jī)械裝置：

　　神九前部裝有“異體同構(gòu)周邊”式對(duì)接機(jī)構(gòu)，用于與天宮一號(hào)進(jìn)行對(duì)接。

天宮實(shí)驗(yàn)艙：

　　分為前錐段、圓柱段和后錐段，密封的前錐段和圓柱段為航天員短期駐留提供了在軌生活空間，可容納3名航天員生活，后部非密封的后錐段安裝再生式生命保障設(shè)備。

太陽翼：

　　天宮一號(hào)采用4片折疊式的太陽能電池板，這是中國低軌飛行器中最復(fù)雜的太陽翼設(shè)計(jì)。

天宮資源艙：

　　裝有火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和電源裝置等，外部安置太陽翼，用于提供軌道和姿態(tài)控制、電力能源供應(yīng)、熱控環(huán)控。（新華 法晚 北晨 綜合）