天宮一號(hào)將首度驗(yàn)證中國(guó)空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)

　　6月初，平均年齡只有32歲的上海航天天宮一號(hào)試驗(yàn)隊(duì)就已奔赴酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，盡管有些隊(duì)員還是剛辦過集體婚禮的“新人”。來(lái)不及度蜜月，上海航天的年輕人就為“天宮”的發(fā)射全力以赴。那么，在天宮一號(hào)和神舟八號(hào)項(xiàng)目上，上海航天將承擔(dān)起哪些重大任務(wù)呢？

　　作為中國(guó)載人航天工程“三步走”中第二步的重要一環(huán)，“神七”解決了航天員太空出艙活動(dòng)、太空行走的問題，天宮一號(hào)和“神八”則要首度驗(yàn)證中國(guó)人自己的空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)。這次，在電源分系統(tǒng)、推進(jìn)分系統(tǒng)、測(cè)控與通信分系統(tǒng)等原“神七”承擔(dān)過的任務(wù)基礎(chǔ)上，上海航天局又增加了研制對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)、天宮一號(hào)資源艙等兩大新任務(wù)。

　　兩個(gè)“8噸重” 時(shí)速28440公里“擰螺絲”

　　早在上世紀(jì)90年代末，上海航天人就開始研制對(duì)接機(jī)構(gòu)，并進(jìn)行了大量的地面試驗(yàn)。當(dāng)時(shí)的一批老航天人，如今想起來(lái)還都覺得“捏著一把汗”。這是因?yàn)椋簝蓚€(gè)8噸重的物體，在太空中以第一宇宙速度(相當(dāng)于每小時(shí)28440公里)飛行的同時(shí)，還要完成無(wú)縫對(duì)接，其難度可想而知，稍微刮擦后果都是不可想象的。

　　有關(guān)專家這樣表述：“對(duì)接、分離時(shí)不但相關(guān)各艙室的氣體不能泄漏，艙與艙之間要‘天衣無(wú)縫’，而且接合時(shí)需保持平穩(wěn)，不能劇烈晃蕩，這就好比在太空‘?dāng)Q螺絲’。”

　　目標(biāo)飛行器天宮一號(hào)和飛船“神八”的對(duì)接，將結(jié)成我國(guó)航天史上最為復(fù)雜的空間機(jī)構(gòu)。據(jù)悉，要實(shí)現(xiàn)順利對(duì)接，兩個(gè)飛行器的相對(duì)速度不能超過每秒0.2米，橫向偏差不能超過18厘米。只有準(zhǔn)確對(duì)接，兩者才能多“鎖扣”綁定，內(nèi)部直徑約0.8米的圓形對(duì)接口才會(huì)打開。由此等到未來(lái)與載人飛船“神九”或“神十”對(duì)接時(shí)，中國(guó)的“太空人”才能跨過這道“門”，從“神八”邁向天宮一號(hào)。

　　我國(guó)航天科普專家龐之浩特別指出，“交會(huì)對(duì)接”是舉世公認(rèn)的航天技術(shù)瓶頸，因?yàn)閷脮r(shí)毫厘之間、分秒之間萬(wàn)一算不準(zhǔn)，就可能發(fā)生飛船相撞事故。像去年俄羅斯飛船在與國(guó)際空間站交會(huì)對(duì)接時(shí)，第一次就沒有成功，不得不用了二次才完成任務(wù)。所以，交會(huì)對(duì)接中最令人撓頭的就是“追尾”。

　　一個(gè)資源艙 實(shí)時(shí)為天宮一號(hào)輸送能量

　　作為中國(guó)空間實(shí)驗(yàn)室的雛形，最早在2009年中央電視臺(tái)春節(jié)晚會(huì)上公開亮相的天宮一號(hào)有兩個(gè)艙：實(shí)驗(yàn)艙和資源艙。實(shí)驗(yàn)艙，用于航天員駐留期間在軌工作和生活，實(shí)驗(yàn)艙前端安裝有一個(gè)對(duì)接機(jī)構(gòu)，以及交會(huì)對(duì)接測(cè)量和通信設(shè)備。

　　而資源艙，則包括發(fā)動(dòng)機(jī)和電源裝置等，外部安置太陽(yáng)翼，用于提供變化軌道與姿態(tài)控制、電力能源供應(yīng)、熱控環(huán)控等動(dòng)作的動(dòng)力。據(jù)悉，天宮一號(hào)將使用折疊式的5片太陽(yáng)能電池板，這是中國(guó)中低軌道航天器最復(fù)雜的太陽(yáng)翼設(shè)計(jì)，也是上海航天技術(shù)此次要向世界展示的技術(shù)新難點(diǎn)。

　　天宮一號(hào)的設(shè)計(jì)壽命是2年。未來(lái)2年間，它要和“神八”“神九”“神十”三船相繼對(duì)接，電源系統(tǒng)是其不能斷的“生命線”。在上海航天局里，研制天宮一號(hào)和“神八”電源系統(tǒng)的有四五十人，采用了不少新技術(shù)、新材料。

　　據(jù)負(fù)責(zé)天宮一號(hào)電源供應(yīng)的上海研發(fā)團(tuán)隊(duì)透露：天宮一號(hào)有一對(duì)翅膀，太陽(yáng)能帆板就附著在翅膀上，好像向日葵始終圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，向陽(yáng)角度會(huì)保持在50至60度左右，這樣就保證了有足夠的日照可以“充電”。

　　【焦點(diǎn)知識(shí)】什么是交會(huì)對(duì)接？

　　交會(huì)對(duì)接是兩個(gè)航天器在空間軌道上會(huì)合并在結(jié)構(gòu)上連成一個(gè)整體的技術(shù)，它是實(shí)現(xiàn)航天站、航天飛機(jī)、太空平臺(tái)和空間運(yùn)輸系統(tǒng)的空間裝配、回收、補(bǔ)給、維修、航天員交換及營(yíng)救等在軌道上服務(wù)的先決條件，更是建立大型空間站的基礎(chǔ)。

　　一般是先將目標(biāo)飛行器發(fā)射入軌，精確測(cè)定運(yùn)行軌道，當(dāng)其飛經(jīng)待發(fā)飛行器發(fā)射場(chǎng)上空時(shí)，擇機(jī)發(fā)射，使后者與前者運(yùn)行在相同的軌道上，而且兩者相距控制在幾公里至十幾公里的范圍內(nèi)。然后，依靠飛行器本身的機(jī)動(dòng)能力使兩者逐漸接近、連接成一體。（胡曉晶）