從對(duì)接機(jī)構(gòu)接觸開(kāi)始，經(jīng)過(guò)捕獲、緩沖、拉回、鎖緊4個(gè)步驟，“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛器3日凌晨實(shí)現(xiàn)剛性連接，形成組合體，中國(guó)載人航天首次空間交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)獲得成功。（視頻截圖）
太空之“吻”
——中國(guó)載人航天開(kāi)啟和平利用太空新征程
中新網(wǎng)11月3日電 北京時(shí)間11月3日凌晨1時(shí)36分，天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器與神舟八號(hào)飛船成功實(shí)現(xiàn)首次交會(huì)對(duì)接。兩個(gè)高速飛行的航天器，在茫茫太空中深情相吻，這奇妙的太空之“吻”，定格成一幅動(dòng)人畫(huà)面，將永遠(yuǎn)鐫刻于中國(guó)航天事業(yè)的史冊(cè)。
這是一枚“勝利之吻”，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)載人航天關(guān)鍵技術(shù)的新突破
仿佛從塵封的敦煌壁畫(huà)中走來(lái)，“飛天仙子”衣袂飄飄，穿越時(shí)空，喚起人們對(duì)浩瀚太空的無(wú)限向往。
從嫦娥奔月的傳說(shuō)到萬(wàn)戶(hù)飛天的壯舉，對(duì)未知世界充滿(mǎn)好奇，滋生著一個(gè)古老民族生生不息的前進(jìn)動(dòng)力。
從“東方紅一號(hào)”升空到北斗衛(wèi)星組網(wǎng)，從無(wú)人飛行到載人飛行，從太空漫步到深空探測(cè)，仰望星空，中國(guó)航天的高度正在不斷刷新。
今天，天宮一號(hào)與神舟八號(hào)成功對(duì)接，標(biāo)志著我國(guó)在突破和掌握空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)上邁出了重要一步，開(kāi)啟了和平利用太空的新征程。
500年前，吳承恩在《西游記》中這樣描述他心目中的天宮：“天上有三十三座天宮，一宮宮脊吞金穩(wěn)獸；又有七十二重寶殿，一殿殿柱列玉麒麟……”
長(zhǎng)久以來(lái)，瓊樓玉宇、筑夢(mèng)太空的“天宮”夢(mèng)想，吸引著世界各國(guó)航天人孜孜以求、不懈探索。
然而，空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)又是當(dāng)今航天領(lǐng)域最為復(fù)雜的技術(shù)之一，由于交會(huì)對(duì)接涉及兩個(gè)航天器協(xié)同飛行，系統(tǒng)復(fù)雜，技術(shù)密集，風(fēng)險(xiǎn)極大。
從1966年3月16日，美國(guó)“雙子星座”8號(hào)飛船與“阿金納”目標(biāo)飛行器完成世界上首次載人手動(dòng)交會(huì)對(duì)接，到1967年10月30日，蘇聯(lián)“宇宙”188號(hào)飛船與“宇宙”186號(hào)飛船進(jìn)行世界上首次無(wú)人自動(dòng)交會(huì)對(duì)接；從1986年和平號(hào)空間站核心艙發(fā)射升空，到1998年國(guó)際空間站開(kāi)始建造；迄今為止，全世界共進(jìn)行航天器交會(huì)對(duì)接活動(dòng)300余次，發(fā)生故障17次，故障率超過(guò)8% ，交會(huì)對(duì)接也因此被稱(chēng)為航天安全“鬼門(mén)關(guān)”。
然而，這又是一道必須邁過(guò)的關(guān)口。“不突破和掌握空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)，建設(shè)空間實(shí)驗(yàn)室、空間站的設(shè)想，都只能是空中樓閣”， 中國(guó)載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平如是說(shuō)。
周建平告訴記者，空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)是指兩個(gè)航天器在空間軌道上會(huì)合并在結(jié)構(gòu)上連成一個(gè)整體的技術(shù)，這一技術(shù)廣泛用于空間站、空間實(shí)驗(yàn)室、空間通信和遙感平臺(tái)等大型空間設(shè)施在軌裝配、回收、補(bǔ)給、維修以及空間救援等領(lǐng)域，與載人天地往返、出艙活動(dòng)并稱(chēng)為載人航天三大基本技術(shù)。
據(jù)介紹，空間交會(huì)對(duì)接分為空間交會(huì)和空間對(duì)接兩部分。空間交會(huì)是指追蹤航天器與目標(biāo)航天器在空間軌道上按預(yù)定位置和時(shí)間進(jìn)行相會(huì)，空間對(duì)接是在完成交會(huì)后兩航天器在空間軌道上經(jīng)過(guò)一系列對(duì)接動(dòng)作，最后緊固連接成一個(gè)組合體航天器的過(guò)程。每個(gè)過(guò)程都充滿(mǎn)了艱辛和挑戰(zhàn)。
首先要確定航天器在太空中交會(huì)的最佳相位和時(shí)間。要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)接，航天器需要在圓形軌道上沿直線(xiàn)交會(huì)，然而，航天器發(fā)射入軌時(shí)的初始軌道，卻都是橢圓形。
因此，科技人員先要對(duì)天宮一號(hào)進(jìn)行一系列軌道控制，使其瞄準(zhǔn)目標(biāo)相位。然后再根據(jù)天宮一號(hào)的軌道數(shù)據(jù)，計(jì)算出神舟八號(hào)的發(fā)射窗口和入軌參數(shù)，還要在神舟八號(hào)發(fā)射后，迅速實(shí)施變軌，確保它在天宮一號(hào)的后下方約52公里處做好對(duì)接前的準(zhǔn)備。
50公里，大約是北京市三環(huán)路一圈的長(zhǎng)度。可是，對(duì)于以時(shí)速2萬(wàn)8千公里飛行的航天器來(lái)說(shuō)，卻不過(guò)是毫厘之間。
周建平說(shuō)：“打個(gè)比方，這就像一場(chǎng)太空中舉行的接力賽，所不同的是，跑道設(shè)在了距地面343公里的太空，前面的選手拿著一根繡花針，后面的選手要把一根絲線(xiàn)從針眼里穿過(guò)去，而且兩位選手都要保持高速飛行。”
這時(shí)，天宮一號(hào)也不能“守株待兔”，地面指令要引導(dǎo)它進(jìn)行軌道修正，并調(diào)頭180度，敞開(kāi)懷抱迎接神八飛來(lái)。
經(jīng)過(guò)這一番令人眼花繚亂的軌道控制，神舟八號(hào)和天宮一號(hào)就像牛郎織女，終于踏過(guò)天路迢迢，來(lái)到了“鵲橋”兩端。
在離地面343公里的太空軌道上，神舟八號(hào)和天宮一號(hào)繞地球一圈只需要90分鐘，也就是說(shuō)每45分鐘就會(huì)經(jīng)歷一次晝夜更替。由于導(dǎo)引設(shè)備需要自身光源引導(dǎo)，因此，黑暗環(huán)境下更利于精確實(shí)施交會(huì)對(duì)接。此次天宮和神舟對(duì)接時(shí)，就是船上的黑夜?fàn)顟B(tài)。
對(duì)接開(kāi)始時(shí)，必須確保兩個(gè)航天器處于同一直線(xiàn)上。最初的接觸會(huì)觸發(fā)一些小型撞鎖來(lái)連接兩個(gè)航天器，實(shí)現(xiàn)柔性連接；之后，對(duì)接設(shè)備將兩個(gè)航天器拉近緊貼在一起，實(shí)現(xiàn)剛性連接；最后，再通過(guò)密封連接設(shè)備封閉對(duì)接口縫隙，在天宮一號(hào)和神舟八號(hào)之間形成一個(gè)直徑約80厘米的通道。
天上吻得熱烈，地上卻煞費(fèi)苦心。
為執(zhí)行這次任務(wù)，科技人員研制了全新的天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器，改進(jìn)研制了神舟八號(hào)飛船，兩個(gè)航天器上裝載設(shè)備1100余臺(tái)，其中半數(shù)以上是新研產(chǎn)品。
為執(zhí)行這次任務(wù)，用于發(fā)射天宮和神八的兩枚運(yùn)載火箭都作了改型，與執(zhí)行神七任務(wù)的火箭相比，發(fā)射天宮一號(hào)的火箭技術(shù)狀態(tài)變化達(dá)176項(xiàng)，發(fā)射神舟八號(hào)的火箭技術(shù)狀態(tài)變化達(dá)194項(xiàng)，兩枚火箭14萬(wàn)8千多條焊縫，技術(shù)人員一條一條地進(jìn)行了認(rèn)真檢查。
為執(zhí)行這次任務(wù)，科技人員綜合調(diào)用陸海天基測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，從大洋深處的遠(yuǎn)望號(hào)測(cè)量船，到數(shù)萬(wàn)公里高軌道的天鏈衛(wèi)星，從遍布各地的地面測(cè)控站，到運(yùn)籌帷幄的飛行控制中心，精測(cè)妙控、巡天牧舟，使我國(guó)航天測(cè)控精度成倍提高。
