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神九航天员将首次手控交会对接

http://msn.finance.sina.com.cn 2012-06-16 05:19 来源: 经济日报

   神九腾空在即,天宫一号与神舟九号载人交会对接任务的发射场系统总指挥崔吉俊表示,此次载人交会对接任务将实现4个首次,分别是航天员首次实施手控交会对接、航天员首次进入天宫一号驻留,首次有女航天员飞行,首次进行多天载人飞行。其中神九航天员将首次实施手控神舟九号与天宫一号的交会对接成为人们最为关注的热点之一。

   一问:为何要手控

   空间交会对接技术广泛用于空间站、空间实验室、空间通信和遥感平台等大型空间设施在轨装配、回收、补给、维修以及空间救援等领域,它与载人天地往返、出舱活动并称为载人航天三大基本技术,不突破和掌握空间交会对接技术,建设空间实验室、空间站的设想,都只能是空中楼阁。

   2011年,我国发射神舟八号和天宫一号进行交会对接,掌握了无人自控交会对接技术。据专家介绍,我国此次载人交会对接最主要的目的就是要掌握航天员手控对接技术。

   中国航天科技集团所属空间技术研究院研究员庞之浩介绍,我国“神舟”系列飞船分为三种状态,初期试验技术状态、出舱活动试验技术状态和天地往返运输器技术状态。从神舟八号开始,我国飞船就基本定型,是能交会对接的天地往返运输器,以后的“神舟”系列飞船也都采用这种技术状态,在轨道舱的前端安装了用于交会的测量、运动控制等设备和对接用的机构。飞船定型后,其外形、结构、控制服务系统和数据传输等基本要素都将保持不变。但每艘飞船要根据不同任务需求做细节改动。

   虽然去年发射的神舟八号没有载人,但却是按照载人飞船设计的,与神舟九号基本相同。不同点在于,此次神舟九号由航天员来控制。

   二问:对接如何实现

   自控和手控交会对接的过程在远距离时基本相同,追踪航天器与目标航天器相距1万公里到100公里时,是地面导引阶段;在相距100公里到100米时,是自控寻的阶段,追踪飞行器和目标飞行器通过测量设备相互“捕获”;两个航天器相距100米至1米时,则进入了最终的逼近阶段,速度要控制在每秒3米到1米,此时,人的手控动作开始,进入手控交会对接。

   手控方式对航天员操作负荷的要求大大增加,还要受到航天环境,尤其是光线的影响,外面照射得不清楚或者太刺眼,航天员在舱内看到的情况都会受影响。就像通过电视看室外足球比赛一样,转播的清晰度会受现场的室外环境影响。航天员要通过舱内的显示屏观察舱外对接情况的“直播”,对接时要有一定光照,但光线还不能太强,外面照射得不清楚或者太刺眼,航天员在舱内看到的情况都会受影响。

   在这个过程中,航天员要通过显示屏和测量设备及时掌握两个飞行器之间的姿态和相对速度,通过控制手柄不断修正,使两个航天器逐渐逼近,通过观察显示屏上的十字靶标对准以及摄像机、标志灯等设备查看是否对准,直到对接完成,最终对接合龙的速度是每秒0.2米。在这个关键的过程中,允许有一定误差,也就是两个航天器的相互错位,但不能超过18厘米。

   若手控交会对接失败,最坏情况就是“追尾”与“刹车”失灵,若交会对接过程中“追尾”,有可能航天器就要被撞坏,不过手控对接中发生“追尾”的概率非常低,就像开车一样,“司机”发现一旦要撞上,就可立即“刹车”,若遇到“刹车”失灵,同样也非常危险,因此交会对接设备都有多套应急设备保障,关键设备要备份。

   三问:成功率多高

   交会对接要让两个八吨重的飞行器在茫茫太空中以比子弹还快数倍的速度飞行,完成无缝对接,难度好比“穿针引线”,绝对是个“精细活”,而用人来掌控整个过程会有怎样的优势呢?

   据统计,从1966年3月16日美国“双子星座”8号飞船与“阿金纳”目标飞行器完成世界上首次载人手动交会对接开始,迄今为止,美俄共进行了300多次交会对接,美国以手控为主,曾失败过2次,俄罗斯以自控为主,失败过15次,相比之下,手控交会对接的成功率更高,原因是出现故障时航天员可以随机应变。

   自控交会对接也有优点,一则比较省事,适合载人航天器和无人航天器,规避了人员操作的失误,不需要考虑航天员的安全和救生系统。但可靠性和灵活性没有手控高,出现突发情况不好处理,设备更为复杂,对地面支持的要求也更高。

   本报记者曹红艳 任意综合报道

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