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空間交會(huì )對接，繼神舟八號之后，神舟九號又向“天宮”飛來(lái)。 作為人類(lèi)進(jìn)軍空間站必須邁過(guò)的關(guān)鍵一步，空間交會(huì )對接規模大、技術(shù)復雜、風(fēng)險多。美俄（前蘇聯(lián)）一開(kāi)始均選擇多次發(fā)射目標飛行器，驗證交會(huì )對接技術(shù)。 “中國智慧”的獨特之處在于，先發(fā)射目標飛行器天宮一號，然后讓它先后與神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船交會(huì )對接，3次交會(huì )對接任務(wù)僅需4次航天發(fā)射，節省成本，經(jīng)濟實(shí)惠。 “專(zhuān)門(mén)研制目標飛行器，用于太空中的‘N+1’交會(huì )對接試驗模式是我國首創(chuàng )�！陛d人航天工程總設計師周建平說(shuō)。 現在，仰望蒼穹，神舟九號就要與天宮一號交會(huì )對接了。讓我們一起靜靜期待，感受并賞析“中國智慧”的精彩細節。 
步驟一 自動(dòng)交會(huì )對接 “太空四步”再次上演 如同劉翔的奪冠絕殺“七步上欄”，神舟九號與天宮一號的交會(huì )對接，同樣需要邁好“太空四步”——地面導引，自動(dòng)尋的，分步靠近，對接合攏。其中前3步為交會(huì )，第4步為對接，一氣呵成。 首先測控人員要確定神舟九號與天宮一號在太空交會(huì )的最佳相位和時(shí)間。要實(shí)現精準對接，它們需要在圓形軌道上沿直線(xiàn)交會(huì )。測控人員先要對天宮一號進(jìn)行一系列軌道控制，使其瞄準目標相位。接下來(lái)，便是神舟九號的“太空四步”了。 第一步——地面導引：神舟九號在地面指令的引導下，經(jīng)過(guò)5次變軌控制，飛抵天宮一號下方約52公里處，轉入自主控制飛行狀態(tài)。 第二步——自動(dòng)尋的：神舟九號經(jīng)過(guò)4次自主變軌控制，抵達距天宮一號約5公里的對接入口點(diǎn)。 第三步——分步靠近：為了和天宮一號對上“秋波”，確保彼此的相對測量通信正�！皽贤ā�，中國航天人為神舟九號設置了4個(gè)停泊點(diǎn)，分別距離天宮一號5000米、400米、140米、30米。每當抵達停泊點(diǎn)的瞬間，神舟九號就和天宮一號處在同一軌道高度，相對速度為零，神舟九號要在這個(gè)時(shí)候“停一停，看一看”了。 第四步——對接合攏：飛船與“天宮”擁抱彼此的“手臂”是“異體同構周邊”式對接機構。對接機構核心部件由3把“捕獲鎖”和12把“結構鎖”組成，神舟九號和天宮一號各有完全對稱(chēng)的一套。先是“捕獲鎖”實(shí)現最初的柔性連接，接著(zhù)，12把“結構鎖”將它們拉近緊貼在一起，實(shí)現剛性連接。最后，再通過(guò)密封連接設備封閉對接口縫隙，在天宮和飛船之間形成一個(gè)直徑約80厘米的對接通道。 這4個(gè)步驟幾乎與“神八”一模一樣，所不同的是，它們與“天宮”輪番擁抱時(shí)，一個(gè)是白天一個(gè)是黑夜——在離地面343公里的太空軌道上，飛船和“天宮”繞地球一圈只需要90分鐘，每45分鐘就會(huì )經(jīng)歷一次晝夜更替。上一次“神八”與“天宮”對接，是“黑夜”狀態(tài)，這一次，是“白天”，即通常所說(shuō)的陽(yáng)照區。 由于是在“白天”，光學(xué)測量引導設備就對光線(xiàn)的入射角提出了要求。所以說(shuō)，一旦這一次“神九”與“天宮”對接成功，也便意味著(zhù)，我國空間交會(huì )對接技術(shù)在陽(yáng)照區也得到了驗證。 步驟二 首次入住“天宮 ”“天上家園”迎來(lái)主人 這將是激動(dòng)人心的一刻。如果交會(huì )對接成功了，直徑約80公分的對接通道就建立起來(lái)，“天上家園”即將迎來(lái)主人。 此時(shí)此刻，3位航天員與“天上家園”的距離，只剩下了3道門(mén)——返回艙門(mén)、軌道艙門(mén)、天宮一號艙門(mén)。打開(kāi)這3道門(mén)之前，還有很多事情要做。 首先要檢查軌道艙的氣密性，氣密性好則表明軌道艙是安全的，第一道門(mén)可以打開(kāi)了。緊接著(zhù)要做的便是向對接通道通氣沖壓，讓通道的氣壓與飛船艙內一樣，否則存在壓差，艙門(mén)便不好打開(kāi)。即使兩邊氣壓平衡，還不能貿然打開(kāi)軌道艙艙門(mén)。這時(shí)候，檢查對接通道的氣密性成為開(kāi)啟第二道門(mén)的關(guān)鍵一環(huán)。畢竟，對接通道一旦漏氣，就會(huì )對航天員的安全造成威脅。
軌道艙與對接通道氣壓一致，且氣密性好，意味著(zhù)第二道門(mén)也打開(kāi)了。像魚(yú)一樣游過(guò)來(lái)的第一個(gè)航天員打開(kāi)了天宮一號的艙門(mén)——天上家園來(lái)人了！ 這時(shí)候，神舟九號已經(jīng)處于�？繝顟B(tài)，天宮一號的啟控成為千鈞一發(fā)的關(guān)鍵事件。天宮一號的環(huán)境控制與生命保障系統資源將控制三艙模式，實(shí)現“1托3”的環(huán)控模式。三個(gè)艙段內的空氣氣壓、成分，溫濕度，水，電源等等，全由天宮一號控制。 當3位航天員把神舟九號搭載上來(lái)的一些物資搬到天宮一號上去后，他們的太空生活開(kāi)始了。 為了迎接后面的手控交會(huì )對接，飛船與“天宮”需要暫時(shí)分離。值得關(guān)注的是，在它們分開(kāi)之前，三位航天員要執行一個(gè)標準的撤離程序——把“天宮”上該帶回地面的所有物資，搬到飛船的返回艙，然后將“天宮”再次設定成無(wú)人值守狀態(tài)…… “航天員首次入住天宮一號，不僅意味著(zhù)組合體技術(shù)得到一個(gè)完整驗證，還意味著(zhù)神舟九號首次實(shí)現了完整的天地往返的運輸過(guò)程�！敝芙ㄆ浇忉屨f(shuō)，神舟八號和天宮一號雖然完成了交會(huì )對接，但由于神舟八號沒(méi)有載人，沒(méi)有把人和物送到天宮一號上去，也沒(méi)有把天宮一號上的物品拿回來(lái)，自然談不上完整的天地往返運輸過(guò)程。 “能夠把人和物品輸送到在軌飛行器上并且安全返回地面，是交會(huì )對接的最大價(jià)值所在�！敝芙ㄆ秸f(shuō)。
步驟三 手控交會(huì )對接 駕駛飛船“太空穿針” 140米，第三個(gè)停泊點(diǎn)，再次成為一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)位。萬(wàn)眾矚目的手控交會(huì )對接，將從這個(gè)點(diǎn)開(kāi)始！ 無(wú)疑，這是讓人屏息的一刻。這是我國航天員首次在太空真正意義上駕駛飛船，而且，還要準確無(wú)誤地與飛船前方140米的天宮一號對接！ 140米，駕駛時(shí)速為7800米/秒的飛船與另一個(gè)時(shí)速同為7800米/秒的“天宮”交會(huì )對接，難度有多大？ 載人航天工程航天員系統副總設計師黃偉芬形象地說(shuō)：“這就好比一場(chǎng)太空接力賽，前面高速飛奔的選手拿著(zhù)繡花針，后面高速飛奔的選手要把一根絲線(xiàn)從針眼里穿過(guò)去，你說(shuō)難度大不大？” “它直接考驗著(zhù)一名航天員的空間感、空間定向能力、協(xié)調能力，對飛行器方位、姿態(tài)快速判斷能力，以及操作精準性、情緒穩定性、緊急處理問(wèn)題的能力�！秉S偉芬說(shuō)：“地面上1500次的訓練，某種意義上就是為了短短的這一刻�！� 這一刻來(lái)了！如同司機開(kāi)車(chē)，油門(mén)、剎車(chē)、方向盤(pán)全是一個(gè)人控制，駕駛飛船也是由一名航天員負責，他的“方向盤(pán)”是兩個(gè)手柄，一個(gè)管平移，一個(gè)管姿態(tài)，控制著(zhù)6個(gè)自由度12個(gè)方向的動(dòng)態(tài)，速度不能太快也絕不能太慢；他的“前車(chē)窗”是一個(gè)人控TV，類(lèi)似于一個(gè)取景框，取景框里有個(gè)十字靶標，用來(lái)實(shí)時(shí)觀(guān)察判定“天宮”與飛船的相對姿態(tài)、相對位置和相對速度。 與此同時(shí)，至少還有一名航天員也不能閑著(zhù)，他將起到重要的輔助作用，不僅要觀(guān)察一些儀表數據、幫助調節人控TV的寬窄視場(chǎng)，還要操作一些按鍵，輸出一些指令，同時(shí)提醒監視“駕駛員”的操作…… 30米，20米，10米……人控TV里，前方的“天宮”撲面而來(lái)，越來(lái)越逼近十字靶標的中心點(diǎn)，最后，當“天宮”與那個(gè)中心點(diǎn)完全重合，對接就成功了。 毫無(wú)疑問(wèn)，這一刻緊張、刺激，進(jìn)展快速而又懸念迭起，稍不留神，你也許便會(huì )在一片掌聲和歡呼聲中，錯過(guò)那些注定要被反復回放的畫(huà)面——那是中國載人航天又一個(gè)注定要寫(xiě)進(jìn)史冊的時(shí)刻。 神九天宮交會(huì )對接 首次采用大功率LED照明光源 6月16日18時(shí)37分24秒，神九成功發(fā)射。據悉神九在技術(shù)方面又有新的突破和創(chuàng )新。此次交會(huì )對接采用大功率LED作為聚光照明光源，這在國內外屬于首例。 神舟九號艙外大功率照明設備交會(huì )對接燈不僅為航天員照亮了交會(huì )對接目標，也為地球上的觀(guān)眾們能夠親眼見(jiàn)證這一刻提供了光影效果。 為滿(mǎn)足載人交會(huì )對接任務(wù)的需求，神舟九號、“天宮一號”儀表顯示設備使用大尺寸、彩色TFT液晶顯示器替換了以往使用的單色顯示屏。該設計為載人航天器儀表設備中首次使用。 |
