三名航天员进驻天宫一号
在未来组合体“牵手”飞行的10多天里,航天员除返回飞船轨道舱就餐外,将在“天宫”中进行科学实验、技术试验、锻炼和休息
“感觉良好!”18日17时07分,当顺利从飞船进入天宫一号的航天员景海鹏向地面发出报告时,神舟九号飞船和天宫一号组成的组合体已平稳飞行近3个小时。
这是中国航天员首次进入在轨运行的航天器,标志着中国载人航天飞行由验证性飞行试验完全过渡到“真正有人参与的空间飞行试验”。
景海鹏、刘旺、刘洋仿佛灵活的鱼,先后顺利通过对接通道“游”进天宫一号。这舱门间的穿越,实现了中国载人航天的又一次历史性跨越。
16日发射的神九飞船进入预定轨道后,经过4次变轨,于18日中午抵达距天宫一号后下方52公里处,彼此建立稳定的空空通信链路,开始自主导航。
5公 里 、 400米 、 140米……飞船在距离天宫一号30米停泊点进行最后一次停泊后,以0.2米/秒的相对速度缓缓接近天宫一号。两个飞行器上的对接机构先后完成捕获、缓冲、拉近和锁紧,独自在太空等待了215天的天宫一号与载客前来的神舟九号稳稳地连接在了一起。
在未来组合体 “牵手”飞行的10多天里,3位航天员除返回飞船轨道舱就餐外,将在“天宫”中进行科学实验、技术试验、锻炼和休息。
作为建立空间站的关键技术,神舟八号于2011年11月成功完成与天宫一号的首次自动交会对接。“15立方米空间的天宫一号还只是航天员的临时住所,待到8年之后建造更大的空间站,中国航天员将会在太空中真正拥有长期居住的家园。”中国载人航天工程总设计师周建平说。
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。
作为指令长的航天员景海鹏第一个进入天宫一号实验舱。
神九航天员今日开展空间实验及失重防护措施
昨天,已经等待了200多天的天宫一号,终于迎来了自己的新主人。随着三道舱门的依次打开,我国3名航天员昨天17时07分进入到了他们在太空中的新家——天宫一号,开始了全新的太空生活。
三航天员齐聚天宫舱体拍全家福所属分类:新闻 新功能放大观看开启天宫之门、成为第一个进驻天宫的航天员,是作为指令长的航天员景海鹏。昨日17时06分,他成功打开了天宫一号目标飞行器实验舱的舱门,17时07分,以漂浮姿态进入天宫一号,标志着中国航天员首次访问在轨飞行器成功。
记者在北京航天飞行控制中心指挥大厅大屏幕上看到了穿舱的整个过程。3名航天员先是在神舟九号飞船的返回舱解开束缚带从座椅上缓缓起身。根据地面指令,航天员刘旺依次打开飞船返回舱舱门平衡阀和返回舱门,进入飞船轨道舱。3名航天员在轨道舱脱下舱内航天服,换上蓝色工作服。随后,航天员刘旺、刘洋回到返回舱,景海鹏留在轨道舱继续工作。
在昨天的电视画面中,天宫一号内的摄像头对准了实验舱的舱门,随着景海鹏推开圆形白色的舱门,并首先露出了头部,北京的飞控现场传来了激动的掌声。景海鹏眼前的“新家”俨然宽敞了许多,白色的舱壁颇为温馨,卧室的绿色隔布上还挂着大大的中国结,一面挂在墙上的五星红旗格外抢眼。景海鹏进入后的第一次行走还有些不适应,一不小心就飞起来,之后在手脚限位器的帮助下,走得开始稳健。据了解,手脚限位器也是天宫里最多的一种设备。“已经进入了目标飞行器,感觉良好。天宫一号舱内环境正常,神舟九号状态良好。”景海鹏通过天宫一号里的设备和地面进行了通话。
航天员刘旺、刘洋随后进入天宫一号实验舱。电视机前的人们还看到了三人在这个新家里的首张全家福,三人排成一排对准镜头,刘洋站在中间。三人带着微笑向“地球人”挥手致意,景海鹏和刘旺还极为“绅士”地扶住了漂浮的刘洋,三个人的喜悦和兴奋都写在了脸上。
详解
进入“天宫”得开三道门
从神舟九号对接上天宫一号到航天员进入“天宫”,用时近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。
进展
空间实验 今日全面开展
晨报讯(记者 韩娜 通讯员 姚晓勇 朱霄雄)截至6月18日21时,神舟九号已在轨正常运行34圈,18日17时06分,航天员景海鹏顺利打开天宫一号目标飞行器舱门,三名航天员已进入目标飞行器并完成气体采样、目标飞行器状态设置等工作。据悉,神舟九号航天员将在19日全面开展各项空间实验及失重防护措施。
中国航天员科研训练中心副总设计师黄伟芬表示,三名航天员状态完全达到预期目标,后续飞行中,对航天员最大的挑战将是手控交会对接任务。其次,由于身处失重环境且时间有限,大量的空间实验对航天员各方面素质提出了更高要求。对于手控交会对接任务,黄伟芬表示相信三名航天员一定能够圆满完成。
揭秘
天宫装“空调” 为生命护航
天宫一号为航天员打造了一个怎样的人居环境?当然,舒适和安全都是科研人员要想到的。记者采访了有关专家进行解读。据介绍,天宫一号由实验舱和资源舱组成。实验舱是航天员的工作舱和生活舱,它的内部四壁都是机柜,内有操作台、仪表板、照明及生活等设备,还布置了航天员休息的小舱室。此外,中间有一个长4米、宽1.8米、高2.2米的通道,是航天员运动、工作和生活的场所。
天宫一号在去年入轨后,其上的仪表控制器应用软件就正式开始运行。航天员进入后,将通过仪表控制器这样一个按照载人状态来设计的人机界面,不仅可以了解飞行器的所有信息,还能实现天地之间收发邮件及进行在轨软件更新。
天宫一号用冷凝水收集装置定时自动收集人体呼吸、排汗等代谢产生的水汽。同时,天宫一号还装有特殊的“太空空调”,如气体流量调节装置、航天服温控调节装置等,它们作为环境控制及生命保障分系统的装置,在航天员的飞行试验中发挥着特殊的作用。天宫一号上还有一种特别的太空健身器——神经肌肉刺激仪,可以对航天员进行电脉冲刺激,协助航天员进行肌肉疲劳恢复和肌肉力量训练,以防止长期飞行试验造成的肌肉萎缩。
措施
防范不速客 金属衣护体
作为航天员的太空新家,保证安全是“天宫一号”的首要任务。但在茫茫太空中,它也许会遇到一些“不速之客”的侵扰,包括微流星、空间碎片等。为了防止这些“不速之客”的伤害,它自身带有防护板,可以遮挡微小碎片对飞行器的撞击,其自身2毫米至3毫米厚的金属外衣也能起到很好的防护作用。
为了保护“天宫一号”在轨运行的安全性,科技工作者们制定了专门的预警机制,并用黄、橙、红代表不同的预警等级。红色代表的危险级别最高,即有可能撞击到“天宫一号”的碎片。为了精确计算空间碎片出现的可能性,科技工作者还引入碰撞概率的概念。这一概念是空间碎片预警判断的参数与依据,表示的是碎片与“天宫一号”发生碰撞的概率。
“天宫一号”在太空飞行的每一天,科技人员都会进行碰撞概率的计算,看看那些散落在太空的“不速之客”有没有可能对“天宫一号”产生威胁。初步计算的结果表明,“天宫一号”在轨运行的过程中,是不会遇到危险的“访客”的。万一遇到危险,技术人员会在地面向“天宫一号”发出指令,改变其飞行轨道及速度,避开危险物后,再回到预定的轨道继续飞行。在地面,科技工作者还进行了临压力应急试验,测试当“天宫一号”舱体出现5毫米漏孔时,所采取的措施能否维持舱压不小于70千帕,并能保持80分钟。因为只有这样,才能为航天员赢得充足的逃生时间。
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