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中国网络电视台消息:今天凌晨,在距离地球343公里远的茫茫太空中,“神舟八号”和“天宫一号”紧紧相拥。首次空间交会对接试验圆满成功,意味着中国突破了载人航天三大基础性技术的最后一项——空间交会对接。中国航天人成功打开了通向空间站时代的大门。
“天宫一号”和“神舟八号”交会对接成功
11月3日1点36分,“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”飞船成功实施首次交会对接。
那么这个对接过程是如何完成的呢?
对接前,“天宫一号”以每秒钟8公里的速度在距离地球343公里的轨道上飞行,11月2号23点08分,转入自主控制的“神舟八号”飞船通过4次自主变轨控制,从“天宫一号”后下方52公里处到达正后方5公里停泊点,随后“神舟八号”飞船推出对接环,进入140米停泊点。在从140米停泊点到30米停泊点的过程中,飞船完成了交会对接机构状态的最终确认。
此次对接,在8分钟内完成了接触、捕获、缓冲、校正和拉回五个过程,最终实现了两个航天器的刚性连接:两个航天器的各种管道线路,包括液、电、气全部连通,形成一个完整的组合体,实现了航天器组的1加1等于1。至此,中国成为世界上第三个独立完全掌握空间自动交会对接技术的国家。
在完成此次交会对接之后,“天宫一号”和“神舟八号”的组合体将在太空中运行12天。为了反复验证对接技术,在11月14日,“神舟八号”和“天宫一号”将脱分开,并再次进行对接。在完成这一系列的太空牵手之后,“神舟八号”将于11月17日告别“天宫一号”返回地球。
交会对接技术对中国载人航天发展至关重要
对于这样的太空交会对接任务,有人形容就像在太空中穿针引线,要在地面遥控几百公里以外的一根线去穿过一个以时速2.8万千米运动着的一个针眼儿,难度可想而知。
据介绍,整个对接机构无论是机构本身的设计,还是机构本身的动力学特性都极其复杂,我们国家是从90年代中期开始进行技术探讨,一直到2002年正式进入工程研制。
交会对接的技术难点很多,比如航天器的时速达2.8万千米,既同时在绕地高速运行又要调整到同一位置,既要姿态精准又要适应复杂的太空环境等等。它与载人天地往返、出舱活动并称载人航天的三大基本技术,人类已经为此进行了半个世纪的摸索。
从上个世纪60年代开始,人类已经开始尝试在太空中进行航天器的交会对接,在人类航天史上,并不是每一次的太空交会对接都是一帆风顺的。
最早的一次交会对接事故发生在1966年,当时美国的“双子星座8号”飞船与目标飞行器“阿金纳”刚刚对接,就猛烈地滚动旋转起来,“双子星”不得不脱离“阿金纳”返回地球,而这人类历史上的第一次交会对接以失败告终。
而就在“天宫一号”与“神州八号”成功交会对接之前,去年7月2日,俄罗斯货运飞船“进步M-6M”与国际空间站对接也因自动对接装置出现故障,导致失败。虽然宇航员试图通过手动操作来完成对接任务,但是依然没有成功,俄罗斯不得不推迟了交会对接的时间。
太空交会对接技术复杂,同时存在风险,但对于一个国家的航天事业来说,这是关键的门槛
据介绍,对接机构是人类进入空间活动,建立空间站最基本的技术之一,如果在太空当中要有空间站,势必要有一个天地运输往返的系统,把所需要的宇航员和实验载荷货物送到太空当中,那么这个运输系统要跟太空空间站对接,对接机构是必不可少的一环。
交会对接的主要作用除了为长期运行的空间设施提供人员运输和物资补给服务外,还有就是在轨组装大型航天器结构,因为运载火箭不可能将上百吨的空间站一次运到太空轨道,需要分批次把空间站所需连接的各个部分送入预定位置。然后通过交会对接技术把若干个航天器在太空中组合起来。按照计划,在“神舟八号”与“天宫一号”分离后,“天宫一号”还将在太空中飞行两年,“神舟九号”飞船和“神舟十号”飞船将会与其陆续进行交会对接,其中至少完成一次有人对接。
中国空间站未来发展 前景广阔
据介绍,我国载人航天规划的最终目标是建立空间站,要实现这个目标需要分三步走。“神舟”飞船是第一步,“神舟五号”飞船解决了天地往返运输技术,“神舟六号”解决了多人多天飞行技术,“神舟七号”解决了出舱技术,“神舟八号”突破了交汇对接技术,未来还要突破若干技术,当这些技术都突破以后,就是我国空间站建成的时候。
在这“三步走”战略中,突破和掌握空间交会对接技术至为关键,建造中国的空间站,这不仅是中国航天人的目标,也成为了公众关注的焦点之一。自从“天宫一号”和“神舟八号”发射以后,很多民间的科学爱好者就自发地组织起来,用自己的方式记录着太空中“天宫一号”和“神舟八号”的一举一动。
此次作为对接目标的“天宫一号”是我国第一个低轨道长寿命的航天器,也是我国未来空间站的一个雏形,它将在严酷的太空环境中面临考验。由于它要留在太空两年,乃至更长的时间,这样的话就增大了它碰到微流星和空间碎片的可能性,所以必须要采取防护措施,以保证一个厘米以下直径的碎片,大概以六七千米每秒的速度,不能击密封舱。
那么,我国未来的空间站会是什么样子呢?
据介绍,我国未来的空间站应该是多舱段组成的一个空间站,至少有三个舱段,再加上载人天地往返运输器,即“神舟飞船”,以及未来还要配备为空间站提供物资补给和实验设备的运输飞船,整个加起来有大约上百吨的规模。
按照计划,在“天宫一号”目标飞行器任务结束后,我国还将陆续发射“天宫二号”以及“天宫三号”,继续验证载人空间站各项关键技术,最终目标是在2020年左右建造规模较大长期有人照料的中国空间站。
“神舟八号”与“天宫一号”的首次空间交会对接堪称完美,但任务远远没有结束,会得上,接得住,还要分得开,回得来。为了接下来的精彩,我们还有很多工作要做。而在完成了无人和载人空间交会对接任务后,我们还要研制和发射空间实验室,还要在轨建造组成自己的载人空间站,开展大规模的空间应用。而这些,都要在以后的十年左右时间里完成,可谓时间紧、任务重。在这里,我们为中国航天事业的继续前行加油!