神舟九号飞船的资料(莫潼桐)

中国网6月22日讯 6月24日,神舟九号飞船将与天宫一号(微博)实施手控交会对接。这是中国在太空中第一次人工对飞行器运动姿态进行控制,也是神九发射任务的最主要目的。据介绍,手动对接的成功率比自动对接要高,但对航天员的考验更大。手动对接任务主要由2名男航天员执行,女航天员进行一些辅助操作。

“手控交会对接就好比驾驶汽车”

同样是交会对接,一个叫手动,一个叫自动,对于二者具体有何区别,载人航天工程总设计师周建平用一个生动的比喻做出了解释。

他说,手动控制交会对接就好比驾驶汽车,需要靠人的视觉判断与方向盘、油门、刹车的配合,系统配置相对简单,不需要非常复杂的敏感器和软件,就能够处理各种预计到和没有预计到的情况;而自动系统不需要人的参与,在工业生产中使用自动系统往往能实现更高的精度,但是对设备可靠性要求也更高。

周建平称,国外最早搞交会对接是飞船与飞船对接,中国把交会对接和空间实验室两件事情、两个发展阶段合在一起做了。用飞船与目标飞行器对接,既可以提高效率、加快工程进度,也能够更全面地验证交会对接技术。

中国载人航天工程测控通信系统总设计师钱卫平介绍说,俄罗斯主要使用自动对接系统,美国主要使用手控对接系统。他认为觉得手控对接对系统提出的要求要更高一些。

他认为,手控交会对接的难点,对飞行控制来说主要是密切的天地配合、及时有效的专业支持。为此专门成立了手控对接专业支持小组,在地面实时对航天员进行手控交会对接支持。按照设计,一旦手控对接出现异常,将会切换为自控系统继续对接。

空间交会对接为何要验证手控操作?

据中国空间技术研究院研究员庞之浩介绍,手控交会对接的一大作用,就是提高交会对接的成功率:如果自动交会对接出现故障,还可以通过手控及时采取措施,也能够减少时间和燃料,相当于多了一道“安全闸”,保证交会对接的成功。

针对航天员执行手动对接任务的技术要求,航天员系统对航天员进行训练时,突出了男航天员的手控交会对接训练、应急与故障处置训练等训练项目。女航天员突出空间实验与有效载荷技术训练以及生活照料等训练项目。

航天员进场前,男航天员完成了手控交会对接操作技能等项目训练,已完成了506学时1360次手控交会对接操作,具备了在各种条件下成功实施手控交会对接的能力。女航天员也完成了90学时130次手控交会对接操作,对控制策略和控制方法有了一定的理解和掌握,具备了辅助正常交会对接的能力。

从神舟一号到七号,实现了把人送入轨道并返回地面,从神舟八号起,飞船可以与在轨运行的航天器交会对接,可以称为运输工具了。神舟九号将进一步验证飞船作为天地往返运输工具的功能,能够通过不同的交会对接方式把人送进空间站或空间实验室并返回地面。这个过程的实现,将意味着我们具备向在轨运行航天器进行人员运送和物资补给的完整能力,这将是中国载人航天史上具有重大意义的一步。

神舟九号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射。飞行乘组由3名航天员组成,其中1名为女航天员;飞船在轨飞行十余天,计划安排飞船与天宫一号进行两次交会对接,第一次为自动交会对接,第二次由航天员手动控制完成。

神舟九号飞船发射前约20天,天宫一号目标飞行器开始降轨调相,进入高度约为343千米的近圆对接轨道,建立载人环境,等待与飞船交会对接。

飞船发射入轨后,按预定程序完成与目标飞行器自动交会对接,此过程同天宫一号与神舟八号交会对接基本一致。

神舟九号与天宫一号自动对接形成组合体。航天员在地面指挥与支持下,完成组合体状态设置与检查,依次打开各舱段舱门,通过对接通道进入天宫一号实验舱。

组合体飞行期间,由目标飞行器负责飞行控制,飞船处于停靠状态。3名航天员在飞船轨道舱内就餐,在天宫一号内进行科学实验、技术试验、锻炼和休息。

航天员手控交会对接的主要过程是:3名航天员返回飞船,依次关闭各舱段舱门。飞船自主撤离至距目标飞行器约400米处,然后自主控制接近目标飞行器,在140米处停泊,转由航天员手动控制。航天员通过操作姿态和平移控制手柄,瞄准目标飞行器十字靶标,控制飞船逐步接近目标飞行器,至对接机构接触,完成手控交会对接。3名航天员再次进入天宫一号驻留。

飞船返回前,3名航天员返回飞船返回舱。两飞行器分离,航天员手动控制飞船撤离至140米处,飞船转为自主控制,继续撤离至5公里外安全距离。

之后,飞船返回着陆场,地面人员及时完成航天员搜救和返回舱回收;目标飞行器变轨至370千米自主飞行轨道,转入长期在轨运行