神八天宮將兩次交會對接 結束後返回艙將落地球
作者:贺超

二次對接示意圖 1 3 4 內蒙古自治區蘇尼特右旗以西阿木古朗草原
如果把首次交會對接任務比做一場“太空大戲”的話,那麼神舟八號與天宮一號的對接無疑是此次演出的高潮。神舟八號飛船成功發射升空後的兩天內,兩個重達8噸的“龐然大物”在距離地球350公里外的太空中實現完美對接。完成交會對接的使命後,“神八”將結束自己的太空之旅,重返地球,主着陸場位於內蒙古自治區蘇尼特右旗以西阿木古朗草原。
交會對接任務是我國載人航天的第二步,包括交會和對接兩個過程,就像是兩個情人的見面與牽手。此次交會對接是我國兩個航天器首次在茫茫太空實現整體飛行。順利實現這項關鍵技術,對下一步空間站的建立起到決定性作用。
要讓兩個飛行器在彼此距離上萬公里的太空能夠相互找到對方,並不是一件容易的事。
中國航天科技集團天宮一號副總設計師白明生介紹説,在約會見面之前,在太空中遨遊的天宮一號 要“降軌調相”, 從飛行狀態轉換成對接狀態,並把自己調整到最佳狀態,温度調整到20度,壓力調整到人體適宜的壓力,而且還要“掉頭”,靜候對接的最佳時刻,迎接“情人”的到來。
52公里“路口”兩者相見
中國航天科技集團天宮一號總設計師張柏楠説,神舟八號飛船進入軌道時,距離天宮一號大概有上萬公里,它要追上天宮一號,還要保證相對速度非常小,因為如果速度太快,輕則把目標飛行器撞跑了,重則就是兩個飛行器撞壞。
飛船入軌後將進行五次變軌,一點點接近天宮一號,到達距天宮一號後下方約52公里處,這個距離就像到了高速公路的路口,飛船就能看見目標飛行器了。
四個停泊點保證牽手無誤
“天宮”和“神八”相見後,“神八”要不斷確認位置,調整速度和角度。專家介紹説,從52公里距離到對接,為了保證每一步準確對接,中間設立了4個停泊點,分別是5公里、400米、140米和30米。而其中最關鍵步驟是在距離天宮一號140米處測試對接機構傳感器,從而確定飛船的對接狀態是否已經到位。
在這個從見面到牽手的關鍵步驟中,這位叫做“神八”的情郎必須十分謹慎,是每走一步就停下來看一步,確保每一步都準確無誤,直到成功牽手。
“神八”伸手抓住“天宮”
完成交會任務後,就進入最後的牽手環節——對接,在15分鐘之內,兩者要完成捕獲、緩衝、拉近和鎖緊四個過程。
對接就像火車車廂之間的掛鈎連接,航天器對接也是這樣的過程,只是更加複雜,更有難度,要讓兩個重達8噸的航天器嚴絲合縫,對精度有着非常高的要求。在對接過程中,兩者的相對速度要從7.8公里/秒降到0.2米/秒,神八飛船上有個像手一樣的捕獲裝置,會先伸出來把天宮一號緊緊抓住。兩個8噸重的飛行器高精度對接,就像靶場射擊,對接機構中小到指甲大小的齒輪和針頭大小的接口都要嚴絲合縫。
新組合體由“天宮”掌控
在交會對接的“四幕戲”上演後,兩者就成為一個整體,開始連體飛行,成為一個小家庭,開展一段短暫而美妙的太空之旅。天宮一號則掌握着所有控制權,神舟八號飛船處於停靠狀態。相當於兩個人合成一個人,這一個人的大腦是由天宮一號控制,這個技術恰恰是空間站將來要運行和管理的技術。未來,空間站會不斷有實驗艙進行相互對接,那麼多飛行器不能各幹各的,而是要對組合體進行管理。
14天裏小兩口牽手兩次
這個“小家庭”將飛行12天左右,擇機進行第二次交會對接。先是對接機構解鎖,兩個飛行器分離,神舟八號飛船撤離至距天宮一號目標飛行器140米處停泊,進行第二次交會對接,再次構成組合體。
組合體繼續飛行兩天後,它們將不得不面臨“分手”,兩個飛行器再次分離,神舟八號飛船撤離至距天宮一號5公里外的安全距離,交會對接試驗結束。
此後,神舟八號飛船按預定返回程序飛行,返回艙返回主着陸場。天宮一號目標飛行器變軌升至高度約370千米自主飛行軌道運行,等待下一次交會對接。