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神八对接天宫如“太空打靶” 时间几需分秒不差

发布时间:2011年10月29日 07:02 | 进入复兴论坛 | 来源:广州日报


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  本报讯  “神八”、“天宫”,这两位时速达到28000公里的“天外飞仙”要想成功对接,一旦差之毫厘,就会谬之千里。近日,记者在东风航天城采访一位不愿具名的专家,他向记者形容,“神八”、“天宫”对接宛如“太空打靶”,发射时间几乎需分秒不差。“神八”在接近“天宫”时,需要五次变轨、四次“刹车”,最终才能完成对接。

  和嫦娥二号的发射时间一样,“神州八号”的发射时间也是“零窗口”。据这位专家介绍,神舟八号飞船发射时间需根据“天宫一号”运行轨迹而定,只有在发射前约4小时才能确定。一旦“神州八号”发射数据确定,“神八”必须在那时准时升空,这就是分秒不差的“零窗口”。

  每两天才有一个发射窗口

  专家表示,目前,我国航天发射采用的是共面发射技术,只有地球转到合适位置,航天器飞行平面经过发射台位置时发射,才能以最节约能量的方式进入共面轨道。同时还要考虑地球自转影响,这就要求飞船的发射窗口是零窗口,也就是说飞船要准时发射,不能出现推迟的情况。要成功实现交会对接,“神州八号”必须精确瞄准“天宫一号”,力争在“天宫一号”运行到距离飞船入轨点最近的时候发射升空,在最经济的方式下到达和“天宫一号”飞行的同一个角度和轨道上。

  而一旦发射时间不准确,会带来许多严重的后果。此前,据中国载人航天总设计师周建平介绍,如果“神八”偏离发射时间会带来偏差,这些偏差都需要在轨飞行时飞船依靠自身能量修正,代价是要消耗推进剂,成本极高。此外,他还透露,按现在变轨调向方案,每两天可以满足一次相位角条件,“神八”发射窗口在预计时间内将每两天有一个发射窗口。

  而据载人航天工程发射场系统副总设计师郑永煌介绍,为满足“神八”零窗口发射要求,发射场系统采取了三大措施保驾护航。首先,在发射之前,充分准备各大运行系统,比如加强测试和考核,加强薄弱环节的梳理,确保设备运行稳定可靠,在进入发射程序后不出现或不出现大问题。其次,准确预报发射当天的天气,排除天气影响而推迟程序的可能性。最后,制订完善的应急处理预案,一旦出现异常情况,发射场能够准确、及时应对,确保不影响发射时间。

  相对速度0.2m/s

  才能“接吻”“天宫”

  专家表示,为保证“神八”、“天宫”两飞行器“合体”成功,两者在太空的飞行姿态都要有所改变。在“神八”发射前一天,“天宫一号”在地面测试人员的精确测控下,需要翻转180°,将安装“异体同构周边式”对接机构的一头朝向“神八”飞来的方向。

  与“天宫”的“蓦然回首”相比,“神州八号”在飞行姿态上的改变则要花哨得多。专家介绍,“神八”发射入轨,必须经过两天的太空追逐,5次变轨,才能达到“天宫一号”的飞行轨道。此时,因为微重力的作用,“天宫一号”在太空飞行800个小时后,会逐渐从350公里的近圆轨道自然降低到345公里的轨道面,在这个运行轨道上静候“神八”的“亲吻”。

  “神州八号”、“天宫一号”均装有多个近程敏感器,当两个飞行器相距100公里时,在地面测控中心的调节下,“神州八号”就会开始“捕获”“天宫一号”,两者距离只有20公里时,近程敏感器就会发生作用。随着距离越来越近,敏感器就会越来越感知到对方的存在,传回地面的控制数据就会越来越精确。

  而“神州八号”在接近“天宫一号”的同时,将四次“刹车”,最后以0.2米每秒的相对速度与“天宫一号”“合体”。

  “合体”后操作系统需要合二为一

  据专家介绍,“神八”和“天宫”在独立飞行时,各自拥有一套控制系统。但对接之后,组合体只能有一个指挥系统,“神八”与“天宫”分离之后,两者又要分为各自的控制系统。在两者“合体”时,控制系统将在“天宫一号”上,它将担任空间站核心舱的角色,控制“神八”与“天宫”长达18米的组合体,专家认为,这一控制方式在难度上很有挑战。

  “神州八号”在与“天宫”对接10天之后,将进行分离,随后进行第二次对接,继续飞行半个月后,“神州八号”飞船将完成使命返回地球,而“天宫一号”将继续在太空翘首以盼“神九”、“神十”以及身居其中的宇航员的到来。

  神州八号完成

  首次发射演练

  本报讯  10月27日,已进入发射塔架的神州八号进行了首次发射演练。同时进行的还有推进器加注演练和陆场搜救演练。

  首次发射演练是每次发射前的必要演练,除了测试飞船、火箭的性能有无异常之外,更重要的是通过演练来衔接各系统的配合默契程度。神州八号虽然是无人搭乘的飞船,但回收系统仍然按照高标准设计,因此,有关方面还进行了陆场搜救演练,即演练发现目标飞船、救援、回收等工序。

  据悉,27日进行的首次演练顺利完成,标志着神州八号船箭组合体已具备了发射条件。

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