新華網(wǎng)北京11月1日電（記者王敏）備受矚目的我國載人航天工程首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)即將拉開大幕。作為改進(jìn)型長二F火箭、神舟八號(hào)飛船和天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器三大關(guān)鍵系統(tǒng)的研制單位，中國航天科技集團(tuán)公司載人航天工程辦公室主任童旭東接受記者采訪時(shí)表示，首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)將呈現(xiàn)三大特點(diǎn)，分為四大步驟，并向記者闡述了“組合體飛行”等帶來的新考驗(yàn)。
區(qū)別于前七次 載人航天飛行任務(wù)有“三大特點(diǎn)”
據(jù)童旭東介紹，和前7次載人航天工程任務(wù)相比，交會(huì)對(duì)接任務(wù)呈現(xiàn)出三個(gè)特點(diǎn)。
一是以前執(zhí)行的都是單項(xiàng)任務(wù)，而這次執(zhí)行的是“組合體”任務(wù)。根據(jù)工程計(jì)劃，交會(huì)對(duì)接任務(wù)將執(zhí)行4次發(fā)射任務(wù)。即首先發(fā)射天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器，隨后相繼發(fā)射“神舟八號(hào)”“神舟九號(hào)”和“神舟十號(hào)”與之進(jìn)行對(duì)接。
二是任務(wù)安排緊湊，型號(hào)研制時(shí)間緊張。在首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)中，中國航天科技集團(tuán)公司承擔(dān)了5個(gè)飛行器和5發(fā)運(yùn)載火箭的研制工作。“在如此短的時(shí)間內(nèi)完成如此高密度的型號(hào)研制任務(wù)，對(duì)我們的技術(shù)攻關(guān)和管理組織能力是一個(gè)極大的考驗(yàn)�！蓖駯|舉例說，從1999年的“神舟一號(hào)”到2008年的“神舟七號(hào)”，中國航天用了9年的時(shí)間圓滿完成了７次載人航天任務(wù)的研制發(fā)射工作，而現(xiàn)在僅要在１年多的時(shí)間內(nèi)，完成４次交會(huì)對(duì)接任務(wù)的組織發(fā)射，壓力可想而知。
三是在這次試驗(yàn)中，有很多技術(shù)驗(yàn)證工作很難在地面上充分驗(yàn)證。如何增強(qiáng)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別成為此次任務(wù)的一個(gè)難點(diǎn)。以前的７次載人航天任務(wù)的順利推進(jìn)都是建立在充分的地面試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，而鑒于交會(huì)對(duì)接任務(wù)的特性，很多技術(shù)很難在地面上充分驗(yàn)證。
“舉例來說，飛行器上有一項(xiàng)激光雷達(dá)威力測(cè)試，但是受重力和大氣等眾多因素的影響，太空上的20公里和地面上的20公里不是一個(gè)概念。盡管地面試驗(yàn)已經(jīng)很充分了，但是仍然對(duì)太空缺乏了解。這使得此次任務(wù)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)更大�！蓖駯|告訴記者。
專家剖析對(duì)接“四大步驟”
如果把首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)比做是一場(chǎng)“太空大戲”，那么“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”的對(duì)接無疑是此次演出的高潮。
要想讓兩個(gè)重達(dá)8噸的“龐然大物”在距離地球350公里外的太空中實(shí)現(xiàn)完美對(duì)接，就不能不提到飛行過程中的精確控制。童旭東用形象的語言向記者闡述了“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”進(jìn)行對(duì)接的全過程。
他說，天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器發(fā)射成功后，將在太空中等待隨后發(fā)射的“神舟八號(hào)”。在飛船發(fā)射前，“天宮一號(hào)”將進(jìn)行降軌，并做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作，靜候?qū)拥摹白罴褧r(shí)刻”。這時(shí)候，“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”即將在太空中完成4項(xiàng)“準(zhǔn)備動(dòng)作”。
首先要進(jìn)行的是“降軌調(diào)相”步驟。“天宮一號(hào)”的飛行姿態(tài)和準(zhǔn)備對(duì)接的姿態(tài)是不一樣的，在即將對(duì)接前，“天宮一號(hào)”需要利用大氣衰減的力量來降低軌道，從飛行狀態(tài)“轉(zhuǎn)換”成“對(duì)接”狀態(tài)，等待飛船的到來。
其次要進(jìn)行“地面導(dǎo)引”控制，由地面控制系統(tǒng)對(duì)飛船進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，使得飛船能夠滿足自主控制的條件。
第三個(gè)步驟至關(guān)重要，神舟八號(hào)飛船進(jìn)入自主控制階段，不斷接近“天宮一號(hào)”，滿足初始對(duì)接條件，飛船要選擇4個(gè)停泊點(diǎn)來進(jìn)行交會(huì)對(duì)接準(zhǔn)備，而其中最重要的是要在距離“天宮一號(hào)”140米處測(cè)試對(duì)接機(jī)構(gòu)傳感器，從而確定飛船的對(duì)接狀態(tài)是否已經(jīng)到位。
最后一步就是對(duì)接，對(duì)接機(jī)構(gòu)按照捕獲、緩沖、拉近、鎖緊四個(gè)階段，完成“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”的對(duì)接。
值得一提的是，成功實(shí)施對(duì)接后，“神舟八號(hào)”和“天宮一號(hào)”要以“組合體”的方式在太空中飛行，并由“天宮一號(hào)”來實(shí)施對(duì)“組合體”的控制，按照計(jì)劃完成實(shí)驗(yàn)方案。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，“神舟八號(hào)”將返回地面，而“天宮一號(hào)”將繼續(xù)在太空中服役，等待下一次飛船的對(duì)接。
“組合體飛行”和“長壽命運(yùn)行”帶來的新考驗(yàn)
“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”進(jìn)行對(duì)接后，將在太空中以“組合體”的方式運(yùn)行。
“這在中國航天從來沒有遇到過，‘組合體飛行’不僅體積大，而且很難控制。如何使組合體以規(guī)定的姿態(tài)運(yùn)行很困難，這將給姿態(tài)控制和軌道控制帶來很大難度。”童旭東告訴記者。
除了“組合體飛行”外，首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)將面臨“低軌道、長壽命”的考驗(yàn)。“以前載人航天飛行一般都會(huì)幾天內(nèi)結(jié)束飛行，返回地面。而交會(huì)對(duì)接任務(wù)將持續(xù)兩年，“天宮一號(hào)”要在太空中飛行兩年的時(shí)間，這將給控制帶來不小的壓力�！蓖駯|告訴記者，由于低軌運(yùn)行，將會(huì)經(jīng)受原子氧、大氣阻力、地球磁場(chǎng)等一系列環(huán)境考驗(yàn)，這將對(duì)飛行器可靠性帶來一定的難度。
童旭東同時(shí)告訴記者，預(yù)計(jì)從現(xiàn)在到2020年前后，中國航天將執(zhí)行20余次載人航天飛行任務(wù)。任務(wù)的高強(qiáng)度可想而知。在這種情況下，提高管理效能就顯得更加重要。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，在航天科技集團(tuán)承擔(dān)首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)的科研團(tuán)隊(duì)中，“80后”占了較大比例。“他們中近一半的人從來沒有進(jìn)過發(fā)射場(chǎng)執(zhí)行任務(wù)，經(jīng)驗(yàn)相對(duì)不足。為了讓他們提前進(jìn)入工作狀態(tài)，我們專門安排了發(fā)射場(chǎng)合練環(huán)節(jié)，讓每個(gè)人對(duì)自己工作做到心中有數(shù)�！�
據(jù)介紹，為了應(yīng)對(duì)多種考驗(yàn)，航天科技集團(tuán)在工程組織協(xié)調(diào)中，注重運(yùn)用系統(tǒng)工程的管理理念，牢固掌握任務(wù)規(guī)劃的重要節(jié)點(diǎn)，同時(shí)突出總體的牽引作用和頂層設(shè)計(jì)要求。
“在首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)中，我們?cè)诠芾砩弦皇怯?jì)劃編制合理，具備了較強(qiáng)的操作性；二是處理問題更加快速和高效；三是條件保障到位。所有的辦法都是為了高效率高質(zhì)量地完成首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)。我們相信通過精細(xì)化管理，能夠讓我們對(duì)飛行過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)做到可控�！蓖駯|說。
