《天宮探秘》第二集：天神之吻

2011年11月3日，“神舟八號”和“天宮一號”在茫茫太空進(jìn)行了交會對接，成功上演了“太空之吻”，這也標(biāo)志著我國成為世界上第三個(gè)完全獨(dú)立掌握交會對接技術(shù)的國家。一年之后，2012年06月18日，在完成捕獲、緩沖、拉近和鎖緊程序后，神舟九號飛船與天宮一號緊緊相牽，中國首次載人交會對接取得成功。

航天事業(yè)發(fā)展中，交會對接可謂最重要的航天技術(shù)，它與載人天地往返、出艙活動并稱載人航天的三大基本技術(shù)。因?yàn)榭臻g科學(xué)研究、開發(fā)空間資源等活動是一個(gè)長期過程，離不開空間站平臺。交會對接使得運(yùn)輸工具和平臺得以聯(lián)接在一起，不僅能把人送進(jìn)空間站，還可以用于貨物補(bǔ)給和空間站建造。只有熟練掌握該項(xiàng)技術(shù)，建立空間站才能成為現(xiàn)實(shí)。

究竟什么是空間交會對接技術(shù)？過程是怎樣的呢？通俗地講，我國首次交會對接任務(wù)的實(shí)質(zhì)就是：天宮一號以8公里/秒的速度在飛，神舟八號追上去，然后兩者連接在一起，不僅嚴(yán)絲合縫，還要把液、電、氣通上。這就好像上面放了一根針，底下用一根線，差了幾百公里，最后要拿那個(gè)線去穿過那個(gè)針眼，難度可想而知，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)也相當(dāng)高，每一步的過程可謂“步步驚心”。上海宇航系統(tǒng)工程研究所研究員陶建中表示，“天宮”和“神八”在交會前都處于時(shí)速達(dá)到28000公里以上的高速運(yùn)行狀態(tài)，因此空間交會對接的難度很大。在“深情一吻”的過程中，對接機(jī)構(gòu)需要完成碰撞、捕獲、緩沖、校正、拉近、拉緊、密封、剛性連接等八個(gè)動作。

陶建中說，這些動作都列有精確的完成時(shí)間，具體來說，碰撞、捕獲、緩沖共需要60秒，強(qiáng)制校正需要80秒，拉近需要240秒，拉緊則需要220秒，加上之后的密封和剛性連接，完成“一吻”總共需要10分鐘。

神舟八號與天宮一號浪漫的太空之舞實(shí)現(xiàn)了中國首次自動交會對接。神九飛船則實(shí)現(xiàn)與天宮一號目標(biāo)飛行器的手控交會對接。既然以自動方式可以順利完成飛行器的太空對接，為什么還要讓神九進(jìn)行手控對接？載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平說，從世界載人航天的發(fā)展來看，交會對接應(yīng)該涵蓋自動和人工兩個(gè)方面，二者互為備份，缺一不可。只有自動和人工技術(shù)都得到驗(yàn)證，才是實(shí)現(xiàn)了完整的交會對接。

從世界范圍看，世界各國交會對接情況各有千秋。美國航天飛機(jī)的交會對接主要是手控，自動是備份。而前蘇聯(lián)飛船的交會對接則以自動為主，手控作為備份。人的靈活反應(yīng)和主觀能動性，也給太空中的復(fù)雜動作增加了安全系數(shù)。自動對接是一種程序控制，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，自動系統(tǒng)就顯得“無能為力”。“在處置意外狀況的時(shí)候，人腦比電腦更可靠。”飛船系統(tǒng)總指揮何宇說。

人類探索宇宙最大的挑戰(zhàn)之一就是讓人類適應(yīng)那里的環(huán)境，因此就必須要有空間站，讓人可以在那里待較長的一段時(shí)間。而要做到這點(diǎn)，就必須得把人送去太空，并不斷補(bǔ)給空間站，這就意味著，必須要多次進(jìn)行交會對接，這就是交會對接的意義所在。中國載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師張崇峰介紹說，交會對接解決人控飛船和天宮一號的空間實(shí)驗(yàn)室的連接，航天員要進(jìn)入空間實(shí)驗(yàn)室，并且在空間實(shí)驗(yàn)室延長駐留時(shí)間，都是為了今后建立空間站，并且適應(yīng)空間站做好前期準(zhǔn)備，也是為了后續(xù)的更大規(guī)模的載人航天活動、空間站的工程積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

按計(jì)劃，我國將于10月下旬發(fā)射神舟十一號載人飛船，與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行交會對接。以往的載人飛行交會對接任務(wù)都是在距地面343公里的軌道高度進(jìn)行定點(diǎn)瞄準(zhǔn)發(fā)射，讓飛船和目標(biāo)飛行器相互靠近。如今，天宮二號與神舟十一號載人飛船的交會對接任務(wù)，不僅軌道高度提升50公里，達(dá)到了393公里，發(fā)射方式也從定點(diǎn)瞄準(zhǔn)轉(zhuǎn)為動態(tài)瞄準(zhǔn)。北京航天飛行控制中心軌道室主任助理劉成軍說，這些改變都是在為我國后續(xù)空間站建造做技術(shù)儲備。天宮二號與神舟十一號載人飛船的交會對接將會根據(jù)空間實(shí)驗(yàn)室的軌道情況來調(diào)整飛船發(fā)射角度。

雖然面臨著巨大的挑戰(zhàn)，但劉成軍卻肯定地說，他們“有把握”完成這一次的交會對接任務(wù)。“此前天宮一號就已經(jīng)嘗試在天宮二號的軌道高度上運(yùn)行，這令我們有了一定實(shí)際數(shù)據(jù)的積累，后續(xù)又做了很多仿真工作。這些實(shí)驗(yàn)成果以及“神八”、“神九”、“神十”歷次交會任務(wù)中我們也是累積了不少經(jīng)驗(yàn)的，所以還是有信心去做好這件事。”