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神八飞吻“天宫”需多久?

http://www.sina.com.cn 2011年11月03日 07:14 新京报 微博

  而在10月30日19时34分,在北京航天飞行控制中心的控制下,天宫一号偏航180度,建立倒飞姿态,这标志着天宫一号已为实施首次空间交会对接做好了准备。神八飞船入轨时,两个飞行器相距近1万公里。迢迢星河,如何飞渡?

神八飞吻“天宫”需多久?神八飞吻“天宫”需多久?

  节点1 远距离导引

  神八万里追寻“天宫”

  神八飞船入轨时,两个飞行器相距近1万公里。迢迢星河,如何飞渡?

  国内7个测控站、3个飞控中心、3艘远洋测量船、国外5个测控站、3个国际联网合作站,再加上太空中的两颗中继卫星,组成了陆海天基“三位一体”的载人航天测控网,为神八和天宫一号的约会之旅全程保驾护航。

  神八经过5次变轨,在天宫一号后下方约52公里处,捕获目标,开始自主导航。

  而在10月30日19时34分,在北京航天飞行控制中心的控制下,天宫一号偏航180度,建立倒飞姿态,这标志着天宫一号已为实施首次空间交会对接做好了准备。

  解读(测控通信系统总设计师钱卫平):从过去的单目标到这次任务的两个高速飞行的目标,测控体制面临很大挑战。天地之间协同配合,共同完成控制任务,是一大亮点。

  节点2 自主导引

  抵达5公里安全距离处

  神八到达天宫后下方约52公里位置后,转入自主导引控制。在正常情况下,能不能找到天宫一号并顺利对接,就得靠神八的“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,神八就完成了寻的任务。然而,短短的5公里它将进行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”后,才能继续靠近。

  解读(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。5公里内设置的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。这时的神八飞船就像等待进港的轮船。

  节点3 牵手对接

  15分钟内祖国上空相拥

  从对接机构接触开始,神八飞船与天宫一号要在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。

  解读(飞船系统总设计师张柏楠):这一切,都是通过安装在飞船与目标飞行器上的对接机构来完成的。这是我国目前最复杂的空间机构,由上万个零部件组成。这次的对接机构是我国历时十几年完全自主研发的。

  节点4 组合飞行

  天宫一号控制组合飞行

  第一次对接完成后,天宫一号与神八以组合体飞行模式飞行,通过天宫一号完成控制,神八处于停靠状态。组合体在轨飞行12天左右,将择机进行二次对接。对接机构解锁,两个飞行器分离,按程序进行二次对接。

  之后,与天宫一号二次分离后,神舟飞船将由倒飞转入正飞状态。此后飞船返回再入大气层后,将降落在内蒙古主着陆场区。至此,神八飞船完成其历史使命。

  解读(空间站系统副总设计师徐小平):两个飞行器质量不同,控制模式不同,它们的组合飞行肯定比一个飞行器单独飞行难。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。组合体内部环境的统一控制是未来载人空间站运行的重要技术。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。综合新华社电

  ■ 链接

  对接四难点

  上海航天技术研究院研究员、交会对接大型地面试验系统原负责人陶建中介绍,对接机构在我国是一项全新技术,许多问题都是以前从未遇到的,其中最主要的技术难点有四个方面:

  一是如何保证两个飞行器相撞时“不撞坏、不弹开”,软硬适度;二是如何保证很多相互矛盾的动作(如推-拉、合-分等)组合在一起具有高可靠度;三是许多复杂的产品要协调安装于周边,中间留出人孔通道,如何实现系统集成;四是如何在地面充分试验、模拟天上微重力情况下的对接分离过程。据新华社电

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