神八升空赴太空之约 天宫迎候近百种预案应对风险

    对接飞行五步走：经历寻的、接近和平移靠拢三个阶段，神舟八号飞船自主导航控制到与天宫一号目标飞行器接触，自主控制飞行过程约需两个半小时15分钟内完成捕获、缓冲、拉近和锁紧四个过程，最终形成组合体由天宫一号负责组合体飞控，组合体飞行12天左右择机进行第二次交会对接继续飞行2天后，两飞行器分离。神八返回舱返回。

　　海口网11月1日消息 皓月，塔架，火箭……今天凌晨1点，发射塔架前灯火通明，航天专家们正紧张忙碌。这是多么熟悉的场景，9月29日，天宫一号正是从这里起航。而今天早晨5点58分，神舟八号也将冲天而起，去追寻它们的“太空之约”。

　　专家说，这就像在太空中“穿针引线”，上面一根“针”，地面发射一根“线”上去穿过“针孔”，技术难度、精度均极高。这是第一次“零窗口发射”，发射时间精确到“秒级”。这是一次崭新的腾飞，发射场117项技术状态的变化，21天测试发射流程优化……所有的积淀与创新，都将在4个多小时后，随着神舟八号的腾空而起，去冲击中国航天的新标杆。

　　天宫一号调姿迎候近百种预案应对风险

　　昨晚，神舟八号的发射进入倒计时，而天宫一号已经调姿迎候。

　　在昨日上午酒泉卫星发射中心举行的新闻发布会上，中国载人航天工程新闻发言人武平表示，天宫一号入轨后，分别于飞行第4圈和13圈进行了变轨，进入到高度为354公里的近圆轨道；完成了平台在轨测试，特别对交会测量设备、对接机构性能以及停控、倒飞等功能进行了测试。结果表明，天宫一号平台运行稳定，设备工作正常，各项功能和性能满足交会对接任务要求。近日，天宫一号又进行了轨道控制和调相控制，现已完成调相和轨道圆化，进入高度为343公里的交会对接轨道，转为倒飞状态，等待与神舟八号的交会对接……

　　中国载人航天工程总设计师周建平表示，交会和对接是最大难点：首先，为了使神舟八号与天宫一号处于同一个轨道面，火箭发射入轨的精度要求比过去提高了三到五倍；第二，交会过程对测量、控制提出很高的要求，不仅要保证“看得见、找得到”的精度，还要充分利用航天器轨道特点寻找能量消耗最少、最优化的控制算法；第三，两个航天器靠近后能不能“接得上”，从接触、捕获、缓冲到最终对接上，对接机构是难点。实际上，到这一步，神舟八号的使命才完成了一半，之后的组合体控制、飞船分离和返回同样不容易。

　　据了解，从国际上已经进行的交会对接任务看，曾发生过飞行器相撞的事故。武平透露，中国载人航天工程采取多种措施应对风险：一是确保飞行产品高质量，不带任何疑点发射；二是以最为关键的自主控制系统和对接机构为重点，进行了大量的地面仿真与试验验证；三是针对交会对接过程中可能出现的故障，制定了近百种故障预案，并进行了反复的合练演练。此外，针对不同类型的故障，设计了各种安全模式，以应对预案外的故障。比如为防止两飞行器碰撞，设计了飞船撤退和撤离两种安全模式。

　　长征2号F遥八技术更新150多项

　　昨日上午10点30分，发射神舟八号飞船的长征2号F遥八运载火箭加注燃料剂，下午1点开始氧化剂加注，晚上7点加注全部完成，晚上9点58分进入发射负8小时发射状态，等待今晨5点58分准时发射……

　　据了解，相对于长征2号F遥七运载火箭，长征2号F遥八运载火箭的技术更新多达150多项。

　　中国航天科技集团一院副总设计师张智介绍：“第一是提高了运载能力，多加了推进剂。第二，提高了火箭的入轨精度。第三是火箭的可靠性的提高。目前火箭还是由10个分系统组成，绝大部分都进行了旨在提高可靠性的改进。”

　　曾经7次送神舟飞船上天的长征2号F火箭一直享有“神箭”的美誉，也是目前中国所有运载火箭中起飞质量最大、长度最长的火箭，运载能力在8吨以上。此次执行发射任务的长征2号F遥八运载火箭全长约58米，起飞质量约497吨，运载能力为8.13吨。

　　由于神舟八号完全按照载人的标准设计，因此，与发射天宫一号目标飞行器的长征2号FT1火箭相比，遥八增加了逃逸塔，并在控制系统中增加了逃逸装置。张智介绍说，如果在起飞前900秒到起飞后160秒时间段内，火箭的倾倒角度达到6度，逃逸系统可以拽着轨道舱和返回舱与火箭分离，并降落在安全地带，帮助飞船上的航天员脱离险境。张智说：“增加了逃逸相关的各种系统，整流罩上加了很多东西都是为逃逸使用的。另外在控制系统中也增加了逃逸装置。也有故障检测处理系统，在T1的时候只有检测系统，只看火箭有没有问题，但是这次装上了处理部分，一旦发现有问题可以对故障进行处理，指示逃逸，并执行逃逸过程。”

　　“零窗口”发射 精确到秒级

　　所谓“零窗口”，即指在预先计算好的发射时间，分秒不差地将火箭点火升空，不允许有任何延误与变更。

　　这与以往飞船发射不同。专家表示，以前的神舟六号、神舟七号，发射都有一定的窗口宽度，比如说10分钟、20分钟、30分钟，而这次发射要求“零窗口”发射，即准确到秒。

　　发射场系统副总设计师郑永煌介绍，因为交会对接任务是两个航天器共同组织实施的，就是说天宫一号目标飞行器发射升空以后，建立一个对接轨道，那神舟八号的发射就要考虑对接轨道的发射需求。目前，采用的是共面发射，这个共面发射就要求飞船的发射是零窗口，就是说飞船要准时发射，不能出现推迟的情况。

　　武平表示，神舟八号必须在天宫一号轨道面经过发射点后的一定时间内准时点火起飞，否则就需要消耗很多的推进剂来修正两者之间的轨道面偏差。

　　“这次任务中，提前4小时才能将发射时间精确到秒。”武平说，随着中国载人航天发射场能力的不断提升，这种精确时刻的发射能够实现。而事实上，在以前神六、神七、天宫一号的发射上，虽然有发射窗口，但基本上都实现了零窗口发射。

　　神舟八号奠定批量生产基础

　　昨日的神舟八号，已经做好出发准备。神舟八号项目副总指挥穆东明向记者介绍：神舟八号早在8月6日就已进入发射基地，于9月下旬完成了推进舱、返回舱、轨道舱的组装，并进行了电测。

　　据介绍，为了此次与天宫一号的交会对接，神舟八号飞船进行了改进：增加了对接机构；安装了相应的测量和雷达系统，测距离、速度、角度和姿态；还安装了光学系统，保证看得更清楚，能够平稳对接；此外，飞船还在动力系统上做了一些改进，增加了平移的发动机，保证对接时系统运行更自由。

　　据了解，执行此次交会对接任务的神舟八号为改进型飞船，它全长9米，最大直径2.8米，起飞质量8082公斤。采用3个舱室构造，轨道舱是航天员生活舱，有效活动空间5立方米，舱外安装交会对接测量设备和主动对接机构；返回舱是航天员座舱，配有降落伞和着陆缓冲系统，舱内配置有仪表板、指令板以及航天员手动控制手柄；推进舱是飞船的动力和能源舱段。

　　武平介绍，神舟八号飞船在前期飞船基础上进行了较大改进，600多套设备中，一半以上发生了技术状态变化。其中，新研设备约占15%，改进设备约占40%，主要变化在两个方面：一是具备了自动和手动交会对接功能，为此，新增和改进了一些设备。比如，用于自主交会对接的控制软件，是全新设计研发的，增配了反推发动机和平移发动机，改进研制了航天员手动控制设备。二是为提高飞船的性能及安全性、可靠性，对部分系统进行了改进。比如飞船在前期可独立飞行5-7天的基础上，具有了与目标飞行器对接后停靠180天的能力；太阳帆板发电能力比一期飞船增加了50%；改进了降落伞和着陆缓冲系统，提高了安全性和可靠性。

　　武平表示，通过这些改进和交会对接任务的飞行验证，将逐步形成标准配置、状态固化的载人飞船，为后续任务的组批投产奠定基础。

　　未来执行交会对接任务航天员乘组已完成初步选拔

　　穆东明向记者介绍，神舟八号虽然是无人飞行，但这次飞行将对未来的载人任务进行充分的技术验证和准备。

　　武平说，执行交会对接任务的航天员乘组已完成初步选拔，包括两名女航天员在内的乘组正在按计划开展交会对接任务训练，他们精神状态良好，训练的重点是手控交会对接技术。

　　按照中国载人航天工程交会对接阶段的任务规划，2012年内将开展神舟九号、十号飞船与天宫一号目标飞行器的交会对接试验，其中至少有一次是载人飞行。

　　据了解，“神八”与“神九”、“神十”一样都是按照载人要求设计的，“神八”上增配有图像记录设备和力学参数测量设备，能够记录下交会对接过程和飞船在飞行过程中的各种力学参数，有助于航天员地面训练和评价飞船的载人力学环境。通过这次飞行，可以验证改进后的飞船能否适应载人航天飞行的要求。

　　“虽然此次是无人飞行，但为明年的载人飞行做了大量准备工作。”武平举例说，航天员太空锻炼设备、医学监测和健康维护设备等已经装上了天宫一号。

　　首次开展国际空间生物实验

　　据了解，此次神舟八号飞船上将进行我国载人航天史上的首次国际合作。2008年5月，中国载人航天工程办公室和德国国家宇航中心，签署了《中德在神舟八号飞船上开展空间生命科学实验的合作协议》，根据协议，神舟八号装载了通用生物培养实验装置，其中德国负责提供生物培养箱，中国负责研制控制设备和与飞船的接口装置。

　　中国科学院空间科学与应用总体部总体室主任设计师赵黎平向记者介绍，双方科学家将利用这些实验装置合作开展17项空间生命科学实验，其中中方10项、德方6项、联合实验1项，涉及中方7家单位，德方6所大学。涉及的领域有基础生物学、空间生物技术、先进的生命知识系统中的生物学和辐射生物学研究。

　　武平表示，此项合作是我国载人航天首次在空间科学应用领域开展的国际合作。随着我国载人航天的不断发展，在后续空间实验室、空间站阶段，我国将与世界各国开展务实合作与积极交流。

　　除了中德合作的这项实验之外，天宫一号还将开展一系列科学实验和技术试验，主要包括空间对地遥感探测应用试验、空间材料科学实验，以及空间环境和空间物理探测试验等。