专家详解“神八与天宫”二次交会特点难点

    资料图：2011年11月3日 交会对接 11月3日凌晨，天宫一号和神舟八号对接锁紧完成。这是在北京航天飞行控制中心翻拍的交会对接瞬间演示图。 新华社记者 王永卓 摄

    资料图：新华社图表，北京，2011年11月3日图表：神舟八号/天宫一号对接——首次对接成功新华社记者王永卓编制。

 专家解读二次交会对接新特点

　　二次交会对接进行在即，第二次交会对接与第一次交会对接有何不同？难度何在？北京飞控中心副总师李剑接受新华社记者专访，对二次交会对接新特点进行解读。

　　“首次交会对接进行的非常顺利，精度很高。”李剑说，“现在组合体的飞行状态是天宫在后，飞船在前，飞船处于倒飞状态。在二次对接的时候，天宫一号首先要调１８０度姿态，转头朝后，飞船正飞。这个状态与第一次对接的时候是一样的。”

　　据李剑介绍，二次交会对接与一次的不同主要有两点，一是飞船要先进行撤离；二是对接在光照区进行。

　　撤离，是一个全新的环节。“首次对接成功后，两个飞行器进行了锁紧。现在就要打开这个锁，通过两个对接机构上的分离推杆，把两个飞行器推开。二者以一定的速度分开，分开之后，在观察具备二次对接条件后，再对上去。”李剑说。

　　另一与首次交会对接的不同在于，对接的光照条件不一样。首次交会对接是在阴影区进行，而二次则是在光照区。据李剑介绍，相对导航测量设备受到强光干扰，可能会产生一些状况，对交会对接的稳定性也是极大的挑战。 

　　专家解读二次交会对接三大难点

　　北京航天飞行控制中心副主任麻永平介绍说，第二次对接将在阳照区进行，对在光照条件下的交会对接来说，依然充满着风险和挑战，主要体现在三个方面：

　　一是第二次交会对接在阳照区进行，由于杂光干扰强烈，对测量设备敏感器的测量精度和相对导航的可靠性均造成较大的影响，对交会对接的可靠实施带来了一定的风险。

　　二是由于组合体第一次实施分离控制时，有一系列的机械动作，组合体能否按计划精确地完成分离，是完成二次对接的关键所在。在这个环节，我们制定了一系列的应急预案和措施，保证在异常情况下也能有效分离。

　　三是组合体分离时，在机械力的作用下，两个航天器逐渐远离，由于作用力的不平衡性，可能会出现较大的姿态扰动，对正常撤离产生一定的影响。如何控制好两个目标的相对姿态，保持好相对导航，也是二次对接任务的重点之一。

　　神八／天宫为何扭转方向进行二次对接？

　　在二次交会对接前，神舟八号与天宫一号的组合体要重新进行转向１８０度，转回天宫在前、飞船在后的运行状态。那么，为何不直接以原有姿态，即飞船在前、天宫在后的姿态进行分离和二次对接呢？

　　据北京航天飞行控制中心副总工程师李剑介绍，神舟八号与天宫一号进行首次交会对接时，二者转入组合体状态后，组合体调头，天宫在后、飞船在前继续在轨运行。这种位置安排是考虑到天宫一号负责整个组合体的运行，其发动机装在后面，因而天宫一号处于后方，对接后发动机点火可进行轨道维持，这也是正常的组合体运行状态。

　　李剑解释说，选择这样的方式，主要考虑光照条件并保持与第一次对接姿态一致。

　　而二次交会对接前飞船的分离形态，与二次交会对接后飞船最终撤离天宫的方式也不相同。二次交会对接前，组合体进行１８０度调头，飞船正飞分开。而最终撤离返回的时候，组合体不再调头，飞船采取倒飞撤离，即直接从前面撤离。

　　专家详解“神舟八号”与“天宫一号”分离细节

　　相聚时难别亦难 且看太空“相别离”

　　——专家详解“神舟八号”与“天宫一号”分离细节

　　“神舟八号”与“天宫一号”携手遨游太空已近两周，１４日它们将迎来第一次太空分离、第二次太空交会对接任务。记者来到两个航天器对接机构的研制单位——上海航天技术研究院，详细了解它们将如何在太空“相别离”。

　　利用弹簧力将两个航天器轻轻推开

　　据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，“神舟八号”与“天宫一号”成功交会对接以后，两个航天器组合体的连接主要依靠对接面上１２把对接锁，每把对接锁的拉力３吨，共３６吨，这１２把对接锁由两组对接锁系电机驱动。

　　“当‘神舟八号’与‘天宫一号’组合体的对接机构控制器接到分离指令后，对接锁系就将执行分离指令，实施解锁动作，时间需要３－４分钟；对接锁解开后，将通过对接面上４个被压缩的弹簧推杆的弹簧力，将两个８吨多重的航天器轻轻推开。”陶建中说，“这个弹簧力并不大，只有几百牛顿，相当于几十公斤。两个航天器被推开后，将保持一定姿态，缓缓分离，直至准备执行第二次交会对接任务。”

　　在浩瀚无垠太空，让两个交会对接的航天器组合体成功分离，是保证宇航员安全返回地球的前提。上海航天技术研究院在对接结构设计中，采取了多种“冗余”措施以确保航天器组合体分离，如果自动分离不成功，还可以采取手动分离或火工品分离。

　　自２０世纪６０年代以来，全世界共进行了３００多次太空交会对接活动，航天器上所使用的对接机构主要有两大类：一类是“异体同构周边”式对接机构，另一类是“锥－杆”式对接机构。瞄准世界先进水平，我国对接机构采用了导向板内翻式的异体同构周边式构型。

　　据陶建中介绍，我国自主研制的对接机构与“国际空间站”、“和平号”空间站、航天飞机、“联盟号”飞船等航天器所使用的对接机构兼容，在对接原理、构造、结构尺寸上都保持一致。将来，如果我国要与国外进行太空合作，对接机构只需进行适应性的接口协调即可。

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