《天宮探秘》第二集:天神之吻
編輯: 李邵鵬 | 時間: 2016-10-14 11:09:37 | 來源: 海峽之聲網 |
2011年11月3日,“神舟八號”和“天宮一號”在茫茫太空進行了交會對接,成功上演了“太空之吻”,這也標誌著我國成為世界上第三個完全獨立掌握交會對接技術的國家。一年之後,2012年06月18日,在完成捕獲、緩衝、拉近和鎖緊程式後,神舟九號飛船與天宮一號緊緊相牽,中國首次載人交會對接取得成功。
航天事業發展中,交會對接可謂最重要的航天技術,它與載人天地往返、出艙活動並稱載人航天的三大基本技術。因為空間科學研究、開發空間資源等活動是一個長期過程,離不開空間站平臺。交會對接使得運輸工具和平臺得以聯接在一起,不僅能把人送進空間站,還可以用於貨物補給和空間站建造。只有熟練掌握該項技術,建立空間站才能成為現實。
究竟什麼是空間交會對接技術?過程是怎樣的呢?通俗地講,我國首次交會對接任務的實質就是:天宮一號以8公里/秒的速度在飛,神舟八號追上去,然後兩者連接在一起,不僅嚴絲合縫,還要把液、電、氣通上。這就好像上面放了一根針,底下用一根線,差了幾百公里,最後要拿那個線去穿過那個針眼,難度可想而知,技術風險也相當高,每一步的過程可謂“步步驚心”。上海宇航系統工程研究所研究員陶建中表示,“天宮”和“神八”在交會前都處於時速達到28000公里以上的高速運行狀態,因此空間交會對接的難度很大。在“深情一吻”的過程中,對接機構需要完成碰撞、捕獲、緩衝、校正、拉近、拉緊、密封、剛性連接等八個動作。
陶建中説,這些動作都列有精確的完成時間,具體來説,碰撞、捕獲、緩衝共需要60秒,強制校正需要80秒,拉近需要240秒,拉緊則需要220秒,加上之後的密封和剛性連接,完成“一吻”總共需要10分鐘。
神舟八號與天宮一號浪漫的太空之舞實現了中國首次自動交會對接。神九飛船則實現與天宮一號目標飛行器的手控交會對接。既然以自動方式可以順利完成飛行器的太空對接,為什麼還要讓神九進行手控對接?載人航天工程總設計師周建平説,從世界載人航天的發展來看,交會對接應該涵蓋自動和人工兩個方面,二者互為備份,缺一不可。只有自動和人工技術都得到驗證,才是實現了完整的交會對接。
從世界範圍看,世界各國交會對接情況各有韆鞦。美國航天飛機的交會對接主要是手控,自動是備份。而前蘇聯飛船的交會對接則以自動為主,手控作為備份。人的靈活反應和主觀能動性,也給太空中的複雜動作增加了安全系數。自動對接是一種程式控制,響應迅速、控制精準,但是,一旦出現策略方案外的情況,自動系統就顯得“無能為力”。“在處置意外狀況的時候,人腦比電腦更可靠。”飛船系統總指揮何宇説。
人類探索宇宙最大的挑戰之一就是讓人類適應那裏的環境,因此就必須要有空間站,讓人可以在那裏待較長的一段時間。而要做到這點,就必須得把人送去太空,並不斷補給空間站,這就意味著,必須要多次進行交會對接,這就是交會對接的意義所在。中國載人航天工程空間實驗室系統副總設計師張崇峰介紹説,交會對接解決人控飛船和天宮一號的空間實驗室的連接,航天員要進入空間實驗室,並且在空間實驗室延長駐留時間,都是為了今後建立空間站,並且適應空間站做好前期準備,也是為了後續的更大規模的載人航天活動、空間站的工程積累技術經驗。
按計劃,我國將於10月下旬發射神舟十一號載人飛船,與天宮二號空間實驗室進行交會對接。以往的載人飛行交會對接任務都是在距地面343公里的軌道高度進行定點瞄準發射,讓飛船和目標飛行器相互靠近。如今,天宮二號與神舟十一號載人飛船的交會對接任務,不僅軌道高度提升50公里,達到了393公里,發射方式也從定點瞄準轉為動態瞄準。北京航天飛行控制中心軌道室主任助理劉成軍説,這些改變都是在為我國後續空間站建造做技術儲備。天宮二號與神舟十一號載人飛船的交會對接將會根據空間實驗室的軌道情況來調整飛船發射角度。
雖然面臨著巨大的挑戰,但劉成軍卻肯定地説,他們“有把握”完成這一次的交會對接任務。“此前天宮一號就已經嘗試在天宮二號的軌道高度上運行,這令我們有了一定實際數據的積累,後續又做了很多倣真工作。這些實驗成果以及“神八”、“神九”、“神十”歷次交會任務中我們也是累積了不少經驗的,所以還是有信心去做好這件事。”
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