神九：把创新写在太空

　　 手控交会对接、太空驻留十几天、首位女航天员进入太空，神舟与天宫的载人交会对接正在创造一系列中国载人航天新纪录，把中华民族筑梦太空的千年梦想向前推进一大步。

　　 作为集中众多高新技术的领域，载人航天的每一步进展，都凝聚着无数科研人员的智慧与汗水。

　　 创新交会对接模式

　　 展现中国智慧

　　 交会对接技术与载人天地往返、出舱活动并称为载人航天领域的三大基本技术，是未来我国载人航天和组装大型空间站，乃至载人登月的关键技术。

　　 中国工程院院士、载人飞船原总设计师戚发轫曾这样解释：两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调，在同一时间到达太空同一位置的过程称为交会；对接则是在交会的基础上，通过专门的对接机构将两个航天器连接成一个整体。

　　 作为人类进军空间站必须迈过的关键一步，空间交会对接规模大、技术复杂、风险多。美俄（前苏联）一开始均选择多次发射目标飞行器，验证交会对接技术。

　　 但与国外最初实施交会对接的路径不同，我国采用的是飞船与目标飞行器对接的模式。“我们本来设想先搞交会对接、再建空间实验室，后来经过反复论证，决定同时验证两项技术，不仅更经济，也能够提高验证效率、缩短研制进程。因此，天宫不仅是验证交会对接技术的平台，还是一个空间实验室，在轨运行期间将进行各种实验。”载人航天工程总设计师周建平说。

　　 继神舟八号飞船与天宫一号成功进行两次交会对接之后，6月18日，神舟九号飞船与天宫一号载人交会对接成功，3个小时后，中国航天员景海鹏、刘旺、刘洋依次入住天宫一号。这个15立方米的空间实验室，成为航天员们开展多项科学实验和技术实验的“太空之家”。

　　 神八、神九与天宫交会对接的成功，在验证我国空间交会对接技术的同时，也验证了我国所选择的空间交会对接模式。“中国智慧”的独特之处在于，先发射目标飞行器天宫一号，然后让它先后与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船交会对接，3次交会对接任务仅需4次航天发射，节省成本，经济实惠。

　　 “专门研制目标飞行器，用于太空中的‘N+1’交会对接试验模式是我国首创。”周建平说。

　　 测控通信水平

　　 大幅跃升

　　 载人交会对接，重点在安全，难点在测控。神九任务中，我国自主研制的“天链一号”01星、02星首次正式投入使用，不仅大大提高了我国载人航天测控通信网的覆盖率，而且标志着我国陆、海、天基一体的航天测控网正式建成。

　　 6月16日19时48分，“天链一号”01星准确捕获神舟九号飞船，成功建立星间通信链路，开始为飞船提供可靠的天基测控通信保障。

　　 中继卫星是航天器在太空运行的数据“中转站”，可为中、低轨资源卫星提供数据中继服务，从而极大提高各类卫星使用效益和应急能力，能使资源卫星、环境卫星等数据实时下传。中继卫星系统作为载人航天工程测控通信系统的重要组成部分，可以发挥轨道覆盖率高、信道传输能力强等优势，提高载人航天工程测控通信系统的能力和可靠性。

　　 由于中继卫星系统的加入，我国载人航天测控通信网的覆盖率由以前的17%提升到了70%，使我国载人航天任务测控通信水平实现大幅跃升。

　　 “70%的覆盖率，意味着我们可以把所有的重要活动全部安排在这些弧段里完成，大大提高了对航天任务的支持能力。”载人航天工程测控通信系统总设计师钱卫平说，“这不仅可以更好地确保航天员的安全，而且可以使关心他们的人们能够更多了解他们的实时状态。”

　　 载人航天工程测控通信系统副总指挥、北京空间信息中继传输技术研究中心主任黄惠明告诉记者，在此次任务中，由“天链一号”01星、02星构成的中继卫星系统充分发挥高速大容量数传、高动态目标跟踪、高轨道覆盖率优势，大幅提升了飞船测控覆盖率和传输速率，航天员在太空中可以与地面进行更长时间的通话，还可以进行视频聊天。

　　 据介绍，在神舟九号任务中，长时在轨驻留对3名航天员的生命安全保障提出了严峻挑战。“天链一号”01星、02星的接力测控，让飞船每圈次都能与地面实现1小时以上的连续双向数据传输，地面监视系统可以更加便捷地获取航天员的生理参数。航天员进入天宫一号后，还可以通过中继卫星发送和接收电子邮件，天地之间沟通交流方式更加多样化。

　　 航天员健康保障

　　 有望实现三大突破

　　 “这次神九任务实施过程中，航天员系统将取得包括面向中长期飞行的航天员的健康维护和保障技术等3方面创新突破。”中国载人航天工程航天员系统总指挥、中国航天员科研训练中心主任陈善广在接受记者采访时说。

　　 神九航天员飞行乘组在天上飞行10天以上，这是中国载人航天迄今飞行时间最长的一次，神九载人交会对接任务不仅是突破手控交会对接技术，还有一个很重要的方面——将是中国载人航天由短期飞行向中长期飞行的一个过渡，因此，较长时间飞行的航天员健康保障就是一个关键问题。

　　 据介绍，神九任务航天员系统重要的改进和创新包括，除原来常规的心电、呼吸、体温、血压4大指标监测，然后通过天地对话以及观测航天员的图像来判定其生理状态外，增加无创心功能检查、心肺功能检查以及一些生化指标测定等生理监测指标，可更多更全面地通过这些生理指标的变化，来判定航天员在轨的一些生理状态。

　　 航天员系统还设定20多种医学预案，一旦出现问题，能够进行天地协同、快速支持，使航天员能够保障在飞行当中拥有良好的身体状态，以及一旦出现紧急情况，也会得到及时处置。另外，通过特殊设计，使航天员在长期飞行期间有很好的心理支持、合理的营养供给、很好的作息制度设计及相关的娱乐生活，保障航天员在神九较长时间飞行中身心状态良好。

　　 在神九与天宫的载人交会对接任务中，载人运输系统的所有技术都将得到全面验证，从而为我国空间站建设打下扎实的技术基础，也将为中国航天大规模和平开发太空资源奠定扎实的基础。