人工交会对接 神舟九号飞向“天宫”

　　酒泉茫茫戈壁滩，将静候中国载人航天工程创下多个第一。

　　“神九”任务将是中国载人航天史上首次搭载女航天员上天；也是酒泉卫星发射中心第一次在夏季进行载人航天飞船发射任务；另外，中国航天员将首次在轨工作超过10天。

　　更为关键的是，此次“神九”任务将突破手动交会对接技术。

　　“通过‘神九’，要掌握手动交会对接技术，届时会关闭自动交会系统，由宇航员操作。”北京航空航天大学宇航学院教授朱仁璋对本报记者表示，“‘神九’里有两个手柄，一个调整飞船姿态，一个调整方向。”

　　6月15日下午，中国载人航天工程新闻发言人武平宣布，“神舟九号”载人飞船定于北京时间6月16日18时37分发射，男航天员景海鹏、刘旺和女航天员刘洋组成“神九”飞行乘组，执行中国首次载人交会对接任务。

　　当日下午17时30分开始，负责运载“神九”飞船的长征二F遥九火箭开始加注推进剂，这意味着此次火箭发射将进入不可逆的状态。

　　万事俱备

　　此次“神九”飞行任务有三大目的：首次验证手控交会对接技术；全面验证“天宫一号”目标飞行器保障支持航天员生活工作的功能、性能；开展航天医学实验和再生式环境控制与生命保障等单项关键技术试验。

　　按计划，长征二号F遥九火箭点火发射后，飞行约585秒，船箭分离，“神九”飞船进入近地点约200千米、远地点约330千米的初始轨道，按照预定程序，飞船将先完成一次与“天宫一号”目标飞行器的自动交会对接。

　　此次“神九”飞行任务，是中国载人航天工程首次在炎热的夏季进行发射。戈壁滩在夏季昼夜温差极大，也可能遭遇雷暴天气，对于火箭发射来说，是一个重大挑战。

　　好在天公作美。据发射场最新天气预报显示，“神九”瞄准的一个发射窗口，即16日下午，届时发射场天气情况将适合发射。

　　和“神八”发射情况相同，这次“神九”发射也将采取“零窗口”发射，将发射时间误差控制在1秒之内。

　　“交会对接要求发射窗口是‘零窗口’，一分一秒也不能差。”北京航空航天大学宇航学院教授朱仁璋在接受本报采访时称，“如果误差较大，虽然可以修改轨道面再次对接，但要消耗大量动力。”

　　而搭载“神九”上天的长2F系列火箭，在此前发射“神一”至“神八”以及“天宫一号”的9次任务中，长2F系列火箭保持着完全成功的纪录。记者从中国航天科技集团处了解到，这次用于发射“神舟九号”飞船的长征2号F遥九火箭，在安全可靠性方面又进行了32项调整改进，目的就是为了再度提高火箭的可靠性。

　　在飞船方面，交会对接任务的特性使得从“神八”飞船开始，“神舟”系列载人飞船已经进入小批量生产时代，这表示与“神八”相比，“神九”飞船基本保持相同构造。

　　本报记者曾从负责研究“神舟”系列飞船对接机构的上海航天技术研究院805所空间对接机构研究室主任邵济明处了解到，“神八”和“天宫”两次空间交会对接后，用于“神舟”飞船的对接机构基本样态也已趋于定型。

　　将被“神九”追逐的“天宫一号”目标飞行器也已做好了准备。至预计发射前一天的6月15日凌晨，已在太空中飞行了259天的“天宫一号”完成了第二次轨道圆化，进入了343公里交会对接轨道。当天中午，“天宫一号”在太空“转身”，完成了交会对接之前的全部准备工作。

　　“以老带新”亦是此次“神九”发射任务的一个新亮点——“神九”航天乘组共有两组，第一组由景海鹏、刘旺和女航天员刘洋组成，其中景海鹏曾是“神七”任务时上天的航天员，刘旺则是中国首批航天员中的一员；第二组则由执行过“神六”任务的航天员聂海胜担任指令长，乘组成员张晓光亦是首批航天员之一，另外搭配首批女航天员王亚平。

　　人工对接要求高

　　在15日的新闻发布会上宣布，“神九”飞船将分别进行自动和手动与“天宫一号”的交会对接任务，首先由“神九”飞船自动与“天宫一号”对接，航天员亦将打开舱门，到“天宫一号”中工作、生活，而在任务执行中期，再由航

　　天员进行一次手动交会对接。

　　手动交会对接是此次任务最大难点，亦是最激动人心的看点。届时，航天员刘旺将操控这两个手柄，控制“神九”飞船缓慢、稳定地靠近“天宫一号”，进而与后者成功进行对接。

　　“交会对接技术未来的发展方向，是高度的自主性和自动化，但在系统发生故障时，手动控制必不可少。”朱仁璋对本报记者说，“但即使是手动操作，也会有一定的自动辅助。不可能整个交会对接全程，都全部由手动控制。”

　　“自动控制方式和人工控制方式是互为备份的两种模式，一旦自动方式出现问题，就需要人工介入。因此，‘神八’突破了自动交会对接技术后，即将发射的‘神九’飞船就是为了突破人工交会对接技术。”中国航天科技集团所属空间技术研究院研究员庞之浩，此前在“神八”任务期间接受本报采访时称，“只有当我们完全掌握这两种方式后，才能认为神舟飞船的这项技术是成熟的。”

　　“人的灵活反应和主观能动性，给太空中的复杂动作增加了安全系数，在处置意外状况的时候，人脑比电脑更可靠。”载人航天工程飞船系统总指挥何宇此前对媒体解释称，“但手控交会对接同样面临风险，一旦发生碰撞造成对接机构受损，就意味着天宫一号无法再次进行对接。”

　　高性能激光敏感器则是“神舟”飞船进行交会对接任务的重要部件。

　　“追踪飞行器上装有激光发射源，发出激光经目标飞行器的‘反光镜’反射后再被追踪飞行器上的‘照相机’捕获，从而测定两个飞行器间的距离、方位，”朱仁璋对本报记者解释，“在手动交会对接中，还多了一个‘摄像机’，用于宇航员人眼观察目标飞行器。通过观察显示器中目标飞行器的大小判断两个飞行器间的距离。”

　　记者获知，在进行了1500多次手控交会对接训练之后，成为中国首位操控飞船进行人工交会对接的刘旺，在训练中的成功率保持在百分之百。即使在没有参数辅助的情况下，他的操作精度不仅超出工程人员提出的要求，也胜过了自动交会对接的精度。

　　创在轨最长时间纪录

　　此次“神九”任务将在轨执行13天，创下中国载人航天工作航天员在轨时间最长的纪录。

　　“航天员在经过较长时间的失重飞行，再次返回地面后，会不同程度出现立位耐力下降的现象，需要一个重力再适应的过程，”发言人武平称，“所以当航天员返回地面出舱以后出现不能站立，是正常的现象。”

　　针对这次长时间的在轨工作，“神舟九号”和“天宫一号”都已经做好了相应的准备措施。中国航天科技集团载人飞船系统总指挥何宇透露，“神九”将搭载约300公斤的物品，其中以食品为主。而相比于此前三次载人航天任务，此次“神九”航天员将首次在太空中吃上热菜热饭。

　　中国航天员科研训练中心主任陈善广则介绍称，由于“神九”有女航天员参与，因此在航天员工作、生活的“天宫一号”内部空间设置方面有特殊考虑，女航天员换装、卫生处理、睡眠，私密性都能受到很好的保护。

　　此外，“天宫一号”还设置了三个专用睡眠区，内有独立的照明系统，航天员可自主调节光线。男女航天员睡袋也都是专用的，休息区可拉上厚实的军绿色链子，以隔绝噪音。

　　庞之浩则介绍说，在“天宫一号”里，航天员可以在笔记本电脑上看大片，还可以上网发邮件，并且能发8兆的附件。刘洋此前在接受央视采访时就透露，她已经选择了在太空中的娱乐项目——包括《军港之夜》在内的歌曲，以及《百家讲坛》节目视频。

　　另外，“神舟九号”的航天员与地面视频连线是双向的，在太空中，航天员将首次可以看到自己的家人，这将使得航天员更加安心。