神九3名航天员进驻天宫 今日开展实验

神九3名航天员进驻天宫 今日开展实验 神九3名航天员进驻天宫 今日开展实验  

神九3名航天员进驻天宫 今日开展实验

    组合体飞行6天之后将再次分开 由航天员手动控制二次交会对接

    一个梦想，一个萦绕在中华民族心头的千年梦想，随着3位中国航天员由神舟九号飞船进入天宫一号终于成真。

    如同敦煌壁画上的飞天形象一样如梦如幻——2012年6月18日14时07分，两个航天器在距地球343公里的太空紧紧相拥，3个小时后，景海鹏、刘旺、刘洋像鸟儿一样，依次“飞”进了“天宫”……

    圆梦“天宫”，使中国成为世界上第三个具备向在轨航天器运送人员和物资能力的国家，标志着中华民族在叩开空间站时代大门之后，又向前迈出重要一步。

    搭载着3位航天员的神舟九号飞船18日下午与在轨运行的天宫一号目标飞行器顺利“牵手”，首次载人自动交会对接顺利完成。

    16日傍晚发射的神舟九号飞船于当日18时47分准确进入预定轨道后，经过北京航天飞行控制中心4次轨道控制，于18日中午抵达距天宫一号后下方52公里处，与天宫一号建立稳定的空空通信链路，开始自主导航。

    在经历了寻的、接近和平移靠拢三个阶段，分别在5公里、400米、140米、30米四个停泊点进行停泊之后，神舟九号飞船以0.2米/秒的相对速度沿直线缓缓接近天宫一号目标飞行器。

    14时07分许，神舟九号与天宫一号对接环刚一接触，飞船尾部4台发动机随即点火，将飞船轻轻推进天宫怀抱。不到8分钟，对接机构先后完成捕获、缓冲、拉近和锁紧4个过程。神舟九号和天宫一号实现刚性连接，组合体以7.8公里/秒的速度绕地球飞行。

    自动交会对接过程中，飞船上景海鹏、刘旺、刘洋表情轻松、状态良好，不时向地面报告飞船状态。在组合体飞行期间，他们将通过对接通道从飞船进入天宫一号实验舱，开展科学实验、技术试验等活动。

    在组合体飞行 6天之后，神舟九号和天宫一号将再次分开，在航天员的手动控制下完成第二次交会对接。

    从神舟九号进入“天宫”航天员先后打开三道门

    从神舟九号对接上天宫一号到航天员进入“天宫”，时间过去了近3个小时。通往“天宫”之门为什么这么难开启？

    中国航天员中心选拔训练研究室主任吴斌说，从神舟九号进入“天宫”的路上，航天员要先后打开三道门：飞船返回舱与轨道舱之间的门、轨道舱前舱门和天宫一号舱门。后两道门通过对接通道相连，在打开其中每一道门之前，航天员都要进行舱门检漏、舱压平衡等操作以保证安全，这个操作过程是需要较长时间的。

    记者从北京飞控中心大屏幕的实时画面上看到，在打开最后一道门——天宫一号舱门之前，景海鹏首先从工具箱中取出“钥匙”。这并不是我们常见的钥匙，而是一把三四十公分长的金属把手，相当于把一枚“螺母”套在舱门开门机构的“螺帽”上。画面显示，景海鹏并没有太费劲，就打开了“天宫”之门。

    神舟七号飞行的出舱环节中，翟志刚与刘伯明在打开舱门时颇费了些周折。“那道门内外是不同的空间环境与飞船舱内环境，虽然开门前舱内已经卸压，但仍然会存在一定的压力差，所以开门比较费力。”飞船系统副总设计师朱光辰解释说，这一次，天宫一号舱门的两头都是密封舱，压力完全平衡，因此操作相对顺利多了。

    刘洋用黑色摄像机记录毕生难忘时刻

    图像切入飞船内。坐在最中间的刘旺全神贯注，表情严肃。自动交会对接并不意味着航天员可以轻松“观战”，他们要实时监视飞船仪表显示的情况，时刻准备在紧急情况下启动手控对接方案。

    刘洋左手握着飞行手册，右手捧着黑色的摄像机，镜头对着前方——她将用影像记录着毕生难忘的一刻。

    三航天员入住“天宫”经典镜头回放

    11时47分，已经在轨运行了26圈的神舟九号飞船平稳飞抵天宫一号身后，二者相距约52公里。4次自我修正后，神舟九号飞船进入5公里停泊点。

    14时07分，飞跃最后的30米，在太空中独自等待了215天的天宫一号终于迎来了神舟九号，对接环轻轻触碰。

    飞船启动主动对接钩，牢牢锁住天宫一号上的被动对接钩，上千个齿轮和轴承同步动作，对接面上6组12把对接锁紧紧扣在了一起。

    这时，3把捕获锁打开并内翻到原始位置，在天宫与神舟之间留出了直径80多厘米的连接通道：几个小时后，航天员将通过这条“小路”，首次进入天宫。

    “对接机构锁紧完成！”14时14分，当扩音器里传来地面监控数据的确认报告，北京飞控中心指控大厅内响起了热烈的掌声。

    大屏幕上清晰地显示：神舟九号和天宫一号组成密不可分的组合体，以优美的姿态飞翔在茫茫太空。

    难度好比在太空中打两个“移动靶” ——航天专家解码神九与天宫首次载人交会对接

    航天器空间交会对接，被形象地比喻为“百米穿针”。对于搭载着景海鹏、刘旺、刘洋3位航天员的神舟九号飞船来说，在与天宫一号的交会对接过程中，精确显得尤为重要。

    载人航天工程测控通信系统总设计师钱卫平说，“我们的任务就是，精确、精确，再精确。”

    控制精度要求之高前所未有

    远距离导引到交会对接的第一步，神舟九号需要从数千公里外的地方被导引至距天宫一号后下方52公里处的交会对接入口。

    “远距离导引控制带来的控制频度之密，控制精度要求之高，前所未有。”北京航天飞行控制中心副主任麻永平说，两个航天器均以每秒7.8公里的速度高速飞行，要准确控制这两个高速动态飞行器的相对位置和相对高度，就好比在太空中打两个“移动靶”。

    这个艰巨任务由地面测控系统来完成。“神舟九号发射升空以后，我们要进行5次远距离导引控制，实际上只实施了4次就实现了目标。”北京飞控中心研究员唐歌实介绍，中心通过精密定轨和精确的轨控效果标定，研究分析认为第5圈和第19圈轨道控制将对轨道面产生一个固定偏差，因此可以利用这个偏差，来替代第13圈的轨道面修正，从而取消原来设计的轨道面修正控制，将原来设计的5次变轨减为4次。

    对接误差须保持在十几厘米范围内

    从相距52公里处，神舟九号开始利用飞行器上微波雷达、激光雷达等测量设备，获得和天宫一号的相对距离和相对姿态等信息，根据预先设计好的程序计算出飞船继续前进的轨迹和速度，逐渐逼近天宫一号。

    这个过程就是航天器的自主交会。为什么要用自主交会取消测控系统的导引控制？

    钱卫平说，由于地面航天测控网受到距离、分布等因素的制约，在近距离时难以满足飞行器交会的要求，只能依靠航天器自主导引。

    要使神舟九号和天宫一号对接机构能够顺利捕获，误差必须保持在十几厘米范围内，这种导航精度，对飞行的安全性、天地协同的时效性，都提出了极其苛刻的要求。

    从神舟九号接近天宫一号起，共设置了5公里、400米、140米和30米四个停泊点。神舟九号在这几个点都要相对于天宫一号“停泊”数分钟，给地面测控系统提供分析判断两个航天器状态的时间。如果一切正常，则继续进行交会对接；如果出现意外情况，则可能随时进行人工干预。

    精确：实现“1＋1＝1”的关键

    当神舟九号和天宫一号的对接机构刚一接触上，飞船上的发动机开机，对飞船进行加速。对接机构按照捕获、缓冲、拉近、锁紧四个阶段，完成对接，并保证密封。

    对接后，天宫一号和神舟九号成为一个组合体在轨道上运行，此时由天宫一号控制组合体飞行，神九飞船处于“停靠”状态，实现“1＋1＝1”。

    在神九天宫载人交会对接任务过程中，组合体将至少进行两次分离，一次是手控交会对接之前，神九将与天宫短暂作别；一次是航天员返回前，神九将与天宫永久作别。

    “相见时难别亦难”，两个航天器能否分离成功，是交会对接任务完整过程的最后一步，也意味着未来航天员能否顺利从空间实验室或者空间站撤离。

    分离过程是“1-1＝2”的过程，要实现两个组合在一起的飞行器顺利分开，又保证两个飞行器一切正常，神舟九号恢复自主飞行功能。

    全面展现我航天整体实力

    “中国人首次进入自己在太空的‘家’，这充分展现了中国航天的整体实力。”载人航天工程测控通信系统总设计师钱卫平说。

    18日17时07分，航天员景海鹏从神舟九号飞船成功进入在轨运行的天宫一号。航天界专家认为，首次载人交会对接任务的成功，不仅全面检验了中国航天的实力，而且标志着中国载人航天工程取得了又一历史性跨越，中国人离建立太空家园的梦想又近了一步。

    “我给这次任务打95分。”中国载人航天工程副总设计师王忠贵在接受记者采访时表示，“任务完成得非常完美，超乎想象。但接下来我们还要进行手控交会对接，还有10多天的天空飞行，还没有到打满分的时候。”

    王忠贵认为，无论是航天员乘组的表现，还是天宫一号的性能，都给人意料之外的惊喜。“景海鹏作为指令长，非常沉着、冷静，与刘旺、刘洋配合默契，动作协调，令人赞叹。”王忠贵说，“天宫一号目标飞行器在太空中飞行了200多天时间，各项指标性能均超越预定状态。”

    测控通信系统在保障交会对接过程中发挥了重要作用，确保了两个飞行器的精确对接，为航天员提供了可靠的通信保障。“我们事先准备的多套预案，都没有派上用场。”钱卫平说，“尽管任务取得圆满成功，但现在还不是激动的时候。”

    天宫神九交会对接与神八有四个不同

    北京航天飞行控制中心副主任麻永平18日详细介绍了神九与天宫一号自动交会对接和神八对接的四个不同点。

    ——飞船手动控制系统首次加电。这是神九飞船与天宫一号自动交会对接的一项重要备份手段。在自动交会对接过程中，如果出现异常情况，可以由航天员实施手动对接或撤离。

    ——对接在阳照区进行。神九飞船从400米停泊点到对接接触全过程均在阳照区内进行。这将进一步考验光学测量设备在强光照条件下的测量精度和抗光干扰能力。

    ——航天员首次进入天宫一号。这次任务中，神九飞船将与天宫一号实现空间连通；航天员将首次进入在轨的天宫一号

    驻留，并开展空间科学应用与试验。

    ——应急手段进一步完善。与首次无人交会对接任务相比，增加了50多种应急交会对接模式，进一步提高应急情况下成功实施自动对接的可靠性。