天宮與神九今天將手控交會對接

天宮與神九今天將手控交會對接

　　中國網6月24日訊（記者劉金陽）24日12時許，天宮一號與神舟九號將實施手控交會對接。這是中國首次在太空嘗試人工控制飛行器運動姿態，一旦順利完成，標誌著中國全面掌握交會對接技術，將成為中國航太事業的又一個里程碑。

　　據悉，從神一飛船開始，作為自控的備份方案，飛船上已經裝載人控裝置，以供航太員在緊急狀態安全返回，而此次神九飛船將人控裝置真正從“幕後”拉到了“臺前”，手控交會對接也是此次神九飛船上天的最主要任務。

　　最後140米衝刺

　　飛船開始處於人控狀態

　　自動與手動對接的真正區別，就是最後那140米是否有人來操作飛船完成。自動對接與手動對接，都要依靠測控通信系統的支援才能完成。

　　屆時，3名航太員將先返回飛船，依次關閉各艙段艙門。飛船自主撤離至距目標飛行器約400米處，然後自主控制接近目標飛行器，在140米處停泊，轉由航太員手動控制。航太員通過操作姿態和平移控制手柄，瞄準目標飛行器十字靶標，控制飛船逐步接近目標飛行器，至對接機構接觸，完成手控交會對接。之後，3名航太員再次進入天宮一號駐留。

　　在神九飛船任務中，從遠距離導引、控制監視，直到距離140米之前，工作都是由地面的飛控完成。只有在140米的停泊點處，飛船將由自控狀態切換到人控狀態，即飛船將從那時起，交由航太員來進行操控。

　　從世界載人航太的發展來看，交會對接應該涵蓋自動和人工兩個方面，二者互為備份，缺一不可。美國太空梭的交會對接主要是手控，自動是備份。而前蘇聯飛船的交會對接則以自動為主，手控作為備份。手動對接是自動交會對接的一個可靠補充手段。只有自動和人工技術都得到驗證，才是實現了完整的交會對接。

　　角度偏差1°之內

　　準確對接兩個高速飛行器

　　手控交會對接實際上是把兩個高速飛行器對接起來，使其成為一個組合體。神九飛船和天宮實驗室飛行速度每小時超過上萬公里，重量在8噸到9噸，對接時候要求接近的相對速度是0．2米／秒，角度偏差1°之內，橫向偏差在0．2米到0．3米。

　　手動對接過程中，航太員要準確判斷兩個航太器的相對位置，通過姿態和平移兩個手柄，控制飛船姿態、前進速度和方向，對眼手協調性、操作精細性和心理素質要求極高。

　　寶貴的7分鐘

　　測控通信保障時間提高

　　在飛船與天宮對接的關鍵時期，每一分鐘的地面測控通信支援分外寶貴。通過測控通信科技人員的努力，連續測控通信保障時間由神八時的47分鐘提高到了54分鐘。

　　手控交會對接的難點，對飛行控制來説主要是密切的天地配合、及時有效的專業支援。在關鍵動作實施過程中，有效跟蹤測控通信支援時間意義非同尋常。

　　測控通信系統最重要工作是為交會對接段提供保障。在交會對接過程中，測控通信系統要進行很多次飛船控制，如果出現飛船姿態失控、失穩等意外情況，中繼衛星就很難提供有效的測控通信支援。

　　50多種應急模式

　　飛船手動控制系統首次加電

　　北京航太飛行控制中心副主任麻永平介紹了神九與天宮一號自動交會對接和神八對接的四個不同點。

　　一是飛船手動控制系統首次加電。這是神九飛船與天宮一號自動交會對接的一項重要備份手段。在自動交會對接過程中，如果出現異常情況，可以由航太員實施手動對接或撤離。

　　二是對接在陽照區進行。神九飛船從400米停泊點到對接接觸全過程均在陽照區內進行。這將進一步考驗光學測量設備在強光照條件下的測量精度和抗光干擾能力。

　　三是航太員首次進入天宮一號。這次任務中，神九飛船將與天宮一號實現空間連通；航太員將首次進入在軌的天宮一號駐留，並開展空間科學應用與試驗。

　　四是應急手段進一步完善。與首次無人交會對接任務相比，增加了50多種應急交會對接模式，進一步提高應急情況下成功實施自動對接的可靠性。

　　考慮到航太員的安全撤回，研發人員嚴格控制資源的消耗，不僅預留出航太員撤離的燃料，還要考慮飛行過程中的突發情況，確保有足夠燃料應對非正常返回。一旦組合體出現緊急情況，飛船必須儘快撤離。這時地面要提供快速支援，反應必須迅速。按照設計，一旦手控對接出現異常，將會切換為自控系統繼續對接。

　　平均溫度22℃

　　天宮艙內環境適宜航太員生活

　　目前，天宮的溫度控制在22攝氏度左右，濕度控制在60%左右，在這個數據上下浮動10%，是人體感覺最舒適的一個溫濕度的環境。從監測參數和航太員的反應來看，艙內環境非常適宜航太員工作和生活。

　　在密閉環境下，儀器設備和航太員自身都會産生熱量，使艙內溫度升高；航太員出汗、呼吸排出的濕氣如果不收集儲存，會在艙壁形成冷凝，也會對儀器設備運作和航太員生活産生影響。

　　回顧：航太員進入天宮後的五個“首次”

　　首次接收電子郵件

　　6月19日下午，北京航太飛行控制中心將圖片、文檔、視頻在內的數據包發送給天宮一號，航太員在終端顯示系統看到了來自地面的第一封電子郵件。這是地面第一次以電子郵件的形式向航太員傳送資訊。

　　首次雙向視頻通話

　　6月19日晚上6點50分，神舟九號航太員飛行乘組首次與地面進行了雙向視頻通話試驗，這是載人航太飛行實施以來，我國航太員首次在太空實時看到地面圖像。航太員系統專家還與航太員進行了心理支援通話。

　　首次鍛鍊身體

　　6月19日晚上，劉洋首次使用自行車功量計進行騎行鍛鍊。在太空騎“自行車”與地面不同，主要用來鍛鍊航太員的心肺功能。當天，劉洋還進行了多項航太醫學實驗，都是圍繞如何保證航太員健康開展的醫學研究。

　　首次“開飛船”

　　6月22日12時許，在“天宮一號”與神舟九號組合體正常飛行狀態下，航太員劉旺操作飛船姿態控制手柄，對組合體飛行姿態進行控制試驗。這是我國航太員首次在空間實施對飛行器的姿態控制，試驗取得成功。據了解，此次試驗是為幾天后的手控對接做準備。

　　首次啟動情緒研究

　　6月20日，用於監測研究航太員在太空的認知功能和情緒變化特徵的軟體啟動。通過腦電波監測航太員基本認知功能和情緒變化特徵的實驗，將填補國內空白。從公開資料看，這樣的研究在全世界範圍內也是首次。