神舟八號與天宮一號交會對接六大關節點詳解
作者:方芳
新華網酒泉11月1日電 在天宮一號目標飛行器升空32天之後,神舟八號飛船踏上了赴約之路。他們的太空牽手,將完成中國載人航天工程的首次空間交會對接。
中國載人航天工程中的這重要一步,面臨着哪些關節點上的考驗?
關節點一:遠距離導引——千萬裏的追尋
“拋整流罩”“船箭分離”“太陽帆板展開”……隨着飛控大廳內指揮調度員的一個個口令,神舟八號向着在太空中以倒飛姿態飛行的天宮一號目標飛行器不斷靠近。
飛船入軌時,兩個飛行器相距近1萬公里。迢迢星河,如何飛渡?
國內7個測控站、3個飛控中心、3艘遠洋測量船、國外5個測控站、3個國際聯網合作站,再加上太空中的兩顆中繼衞星,組成了陸海天基“三位一體”的載人航天測控網,為神八和天宮一號的約會之旅全程保駕護航。
第5圈,在遠望六號和天鏈一號02星覆蓋區,神八近地點抬高到260公里;
第13圈,神八接受數據指令,與天宮一號進入同一軌道面;
第16圈,在遠望五號和天鏈一號01星覆蓋區,神八遠地點抬高到330公里;
第19圈,在天鏈一號02星覆蓋區,神八近地點抬高到330公里,進入圓形軌道;
第24圈,在天鏈一號01星覆蓋區,神八軌道進行組合修正……
距離在一點一點縮短,在天宮一號後下方約52公里處,神八穩穩地捕獲了自己的目標,開始自主導航。
專家解讀(測控通信系統總設計師錢衞平):
從過去的單目標到這次任務的兩個高速飛行的目標,測控體制面臨很大挑戰。天地之間協同配合,共同完成控制任務,是這次任務的一個亮點。在神舟飛船“追尋”天宮一號的漫漫征途中,如果飛船在52公里處仍不能與天宮一號建立正常聯繫,地面控制系統就需進一步將其導引至距目標飛行器5公里遠的位置。
關節點二:自主導引——一步步靠近
神八飛船到達天宮後下方約52公里位置之後,轉入自主導引控制。在正常情況下這意味着,能不能找到天宮一號並順利對接,就得靠神舟八號自己的“慧眼”了。
這一關節點分成三個階段:尋的段、接近段、平移靠攏段。通過自主導引從52公里處到達天宮後下方5公里處,神舟八號就完成了尋的任務。然而,看上去短短的5公里並不容易,它將在5公里、400米、140米和30米處進行4次“剎車”,等到測控通信系統對兩個飛行器狀態進行監視檢查、確認不會“撞車”之後,才能繼續向天宮一號慢慢靠近。
專家解讀(測控通信系統副總指揮陳宏敏):
5公里是“被動安全”距離,飛船隻要關了發動機就不會與目標飛行器相撞。但5公里以內不夠安全,發生問題必須緊急制動,撤離到安全距離之外。因此,5公里距離內設置的4個停泊點既是為了切換控制模式、把軌道調整到理想位置,也是控制上的備份措施。一旦出現問題,飛船可以通過地面控制撤離到上一個停泊點等待故障處置。這時的神八飛船就像等待進港的輪船。