![]() |
|
|||

6月13日晚10时,天宫一号与神舟九号载人交会对接任务各项准备工作进展顺利,整装待发。图为夜幕下的主发射架,显得格外壮观。


14日上午,执行我国天宫一号与神舟九号首次载人交会对接任务的各大系统,在酒泉卫星发射中心进行联合演练,最后一次验证了各大系统的工作状态。下一步各系统将做好发射前的各项准备,冻结状态,准备执行发射任务。
联合演练从进入发射前3小时程序开始,航天员、发射场、载人飞船、运载火箭以及测控通信等系统全部参加,按照实际发射程序从综合信息检查、火箭点火、助推器分离直到最后的船箭分离,指挥员口令准确,技术人员操作熟练。这次演练重点是对发射流程、各系统间协同配合、参试各系统软硬件状态的正确性、信息收发的一致性进行了最后的检查确认,达到了预期目的。
载人航天工程副总指挥、总装备部副部长牛红光说,各系统将进一步做好发射前的各项准备,冻结状态,准备执行发射任务。航天员6月9日进场以来,参加了发射场的各种协调和演练,从目前看,航天员的状态良好,对所有程序都已经熟悉,具备执行飞行任务的条件。
天宫一号目标飞行器已于6月初降轨至对接轨道。根据计划,神舟九号飞船将于6月中旬择机发射。
延伸阅读
嫦娥三号明年登月
2017年后择机载人探月
昨日,在中科院第十六次院士大会上,中国探月工程首席科学家欧阳自远院士透露,中国将在2013年发射嫦娥三号探测器,实现着陆器与月球车同时软着陆月球,并首次开展着陆器就位探测与月球车巡视探测的联合探测。欧阳自远透露,2017年,中国将基本完成不载人登月探测任务,之后将择机开展载人登月探测等。
“嫦娥”飘落月球
众所周知,月球表面没有空气,处于真空状态,因此月球车下降时不能采用降落伞,而是需要开启发动机制造出“空气阻力”。距月100米左右时,仪器将自主选择一块相对平坦的位置,之后逐渐下落至距月4米的位置。“之后,发动机将熄灭,仪器将采用自由落体的方式,降落在月球表面。”欧阳自远说。
“透视眼”观月壤
安全着陆后,嫦娥三号将开始科学探索。欧阳自远透露,着陆器平台上的月基天文望远镜、极紫外相机等都是国际上首次开展的科学探测。其中月基天文望远镜将开展重要天体光变的长期连续监测和低银道带的巡天观测,让公众能够了解在月球上仰望的星空状态;极紫外相机将开展地球空间等离子体层的大视域一次性极紫外成像,从整体上探测太阳活动和地磁扰动对地球空间等离子体层极紫外辐射的影响,研究等离子体层在空间天气过程中的作用,提高中国空间环境监测和预报能力。
安装在月球车上的测月雷达则像一双“透视眼”,可将探巡视路段月壤层的厚度与结构传递回来。
电池可重启
传说“天上一天地上一年”,实际上月亮上一次日出日落相当于地球1个月。值得一提的是,每次长达半个月的月夜十分寒冷,气温要下降到零下100摄氏度左右,常规的电池在这种环境下会报废。
“着陆平台和月球车总不能工作‘一天’就休息吧?”欧阳自远说完,自己先笑了起来。他说:“最终还是有办法的,嫦娥三号选择了原子能电池,它能在月夜环境下保持零下40摄氏度左右的状态,此时月球车等进入‘睡眠状态’。太阳再次在月亮上升起时,电池自动重启,月球车开始进入工作状态。”
新一代天气预报时效提前到8天
记者14日从总参气象水文空间天气总站了解到,我国自主研发的新一代数值天气预报系统,将服务于神舟九号飞船发射和回收任务。这也是新一代数值天气预报系统首次服务于载人航天工程。
新一代数值天气预报系统是目前国内技术最先进、分辨率最高、预报时效最长的数值天气预报系统,具有利用全球气象观测资料、发布全球中期天气预报的功能,预报时效由原来的5天提前到8天,保障精细化和准确度也显著提升。
新一代数值天气预报系统于2011年12月通过鉴定。神舟九号任务气象保障专家组组长、总参气象水文空间天气总站总工程师王业桂认为,新系统将在火箭燃料加注、飞船发射和返回、载人交会对接等关键节点发挥重要作用。
背景
神一到神八气象预报精确无误
从神一到神八,气象部门为火箭燃料加注、飞船发射和返回、载人交会对接任务提供了精确保障,创造了预报准确率百分之百的记录,确保了任务安全。
神舟一号返回前,气象部门准确进行了高空风预报,确保了飞船安全着陆。
神舟二号飞行期间,气象部门准确预测了远望二号测量船所在海区的大风大浪,使测量船提前离开了危险海域,保证了测控任务的圆满完成。
2002年3月,气象部门成功为神舟三号提供了准确的中期天气预报,为发射日的选择提供了重要决策依据。
神舟四号发射前,气象部门准确预报了发射阶段的罕见低温,提出了采取相应防护措施的建议,保证了飞船安全发射。
2003年10月,我国首次发射载人的神舟五号飞船。气象专家缜密会商,准确预报了海上热带气旋,使远望二号测量船提前规避风险。飞船返回期间,气象部门又准确预报了着陆场地区高空风、浅层风的变化趋势,确保了飞船着陆安全。
2005年10月,神舟六号任务期间,气象部门准确预报了发射场的风雪变化,为指挥部选择发射窗口提供了可靠依据。
2008年9月,神舟七号发射前,气象部门成功预报了一次强冷空气过程,指挥部决定飞船提前转运,保证了按时发射。
2011年9月起,气象部门承担了天宫一号和神舟八号的交会对接任务。气象专家准确预报了强次空气过程,提出推迟两天发射的建议并被指挥部采纳,确保了天宫一号安全发射。气象部门还两次为远望五号、远望六号提供了大浪大涌预报,使两艘测量船及时规避风浪并选择了应急测量点。神舟八号返回时,气象部门还准确地预报了当天的降水过程及影响时段,为飞船按计划返回提供了科学的决策依据。
中国神箭追求“十全十美”
“从神舟一号到天宫一号、神舟八号,长征二F火箭已经成功发射9发,一次比一次精度高。”中国载人航天工程运载火箭系统总设计师荆木春14日说,用于发射神舟九号飞船的长二F遥九火箭正在向“十全十美”的目标冲刺。
可靠性进一步提高
“神舟九号发射使用的长二F遥九火箭,与去年神八发射中使用的火箭属同一批次,技术状态相同。”荆木春说。
另据有关专家透露,这一批次一共生产了5枚,是批量生产数量最多的一次。
荆木春说,去年火箭改动较大,提高了可靠性、入轨精度和运载能力。神舟八号成功发射后,对这一发火箭进行了总装和全系统的测试工作,根据存在的问题,对包括发动机在内的30多项技术细节进行了改动,进一步提高了火箭可靠性。
“在其它火箭的飞行中,我们发现发动机一些防热部位在飞行过程中温度比较高,于是对材料进行了更改,并改进了部分部件的结构形式。”荆木春说,地面试验显示,改完后的产品可靠性明显提高。
新制导方式世界领先
“要实施交会对接,精确入轨是关键。”运载火箭系统顾问黄春平透露,这次火箭还将使用迭代制导方式。
迭代制导,是一种自适应制导技术,在火箭沿着轨道飞向预定目标的时候,通过实时迭代计算的方式不断修正轨道、逼近目标,从而确保实现更高的轨道精度。黄春平将这种制导方式形象地比喻为——走一步“算”一步。
“天宫与神八交会对接任务之前,我们使用的是摄动制导,即规定好具体路径,引导火箭到达指定目的地。”运载火箭系统副总设计师张智说,“相比而言,迭代制导则只限定目的地,不限定具体路径,是一种处于世界先进水平的制导方式。”
黄春平说,去年火箭首次使用迭代制导技术,大家心里还有些紧张。有了去年的验证,各项干扰因素都已经考虑好了,今年准备工作做得更细、更好。
高密度发射推动系统成熟
从1970年托举东方红一号卫星升空至今,长征系列运载火箭已飞行160多次。
“火箭发射次数越来越多、频率越来越高。10年前,可能一年我们的发射任务量只有三四发,从前几年开始,我们进入了高密度发射期,而且已经常态化。”黄春平说。
在他看来,高密度发射是一件“好事”。首先,产品批量生产,元器件匹配性好,差异度小,质量更有保证。其次,过去两三年发射一次,再发射时各系统可能都换人了,而现在发射时都还是原班人马,技术熟练、配合默契。
在发射场区,记者看到运载火箭系统的工作人员,胸前工作证的挂绳上印着“十全十美、神箭神奇”的口号。
“最近技术区的几次总检查和全区综合演练都显示,长征二F遥九火箭状态良好。”荆木春说,“我们已经做好了准备。”
专访
新使命新天路新环境
——专家详解神九
神舟九号飞船即将搭载3名航天员开始巡天之旅,这也是我国第一艘肩负载人交会对接任务的飞船。作为神舟飞船家族的新成员,神九有哪些新特点?承担着什么样的使命?面临着怎样的考验?专家为我们一一作出解答。
新使命:手控交会对接充满挑战
神舟八号与天宫一号浪漫的太空之舞实现了中国首次自动交会对接。这一次,神九飞船将实现与天宫一号目标飞行器的手控交会对接。
既然以自动方式可以顺利完成飞行器的太空对接,为什么还要让神九进行手控对接?载人航天工程总设计师周建平说,从世界载人航天的发展来看,交会对接应该涵盖自动和人工两个方面,二者互为备份,缺一不可。只有自动和人工技术都得到验证,才是实现了完整的交会对接。
从世界范围看,世界各国交会对接情况各有千秋。美国航天飞机的交会对接主要是手控,自动是备份。而前苏联飞船的交会对接则以自动为主,手控作为备份。
人的灵活反应和主观能动性,也给太空中的复杂动作增加了安全系数。自动对接是一种程序控制,响应迅速、控制精准,但是,一旦出现策略方案外的情况,自动系统就显得“无能为力”。“在处置意外状况的时候,人脑比电脑更可靠。”飞船系统总指挥何宇说。
与自动交会对接一样,手控交会对接同样面临风险。高速运动的两个飞行器要通过精准控制实现接触,地面又无法进行一比一的模拟验证。而手控交会对接要求一次成功,“一旦发生碰撞造成对接机构受损,就意味着天宫一号无法再次进行对接。”何宇说。
对接机构,是我国目前为止最复杂的空间机构,难度大可靠性要求高。经过神八飞行验证,方案和产品可靠性都能够满足任务要求。神九和天宫一号将进一步验证国产对接机构的可靠性和安全性。
新天路:天地往返完整成型
神九飞船驶入太空与天宫一号进行交会对接后,航天员将第一次把脚印留在“天宫”。
航天员既是短暂的访客,也是驻留天宫的“主人”。他们将进行天宫与神舟之间的物品转移,还要进行空间医学实验,验证组合体的管理。
“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。”周建平说。
从神舟一号到神舟七号,中国人实现了把人送入太空的梦想,但当时的飞船还不能算作天地往返的运输工具。神舟八号实现了飞船与在轨运行航天器的交会对接,真正成为运输工具。而神舟九号将通过自动、手动两种交会对接方式,把人送入空间实验室,这,是对飞船作为天地往返运输工具的功能的进一步验证。
从天地之间的往返到飞船与目标飞行器之间的穿梭,神舟九号在茫茫太空中铺就了一条更远更宽阔的路。这条路的那头,连着中国在一个全新平台上走近科学的梦想。
航天员从神舟九号飞船迈向天宫一号目标飞行器的每一步,都充满着未知的喜悦,也面临着风险。
“两个飞行器对接之前,天宫一号与神舟九号的轨道舱的压力不同,要保证航天员的生命安全,就要在对接前调整好压力,保证两舱压力相同。”何宇说,为了保证万无一失,航天员在打开通往天宫的舱门前,还要打开舱门上压力平衡机构的阀门,平衡两舱压力差。
新环境:乘坐越来越舒适
从神舟一号到神舟九号,中国航天人以建造成熟的天地往返载人飞船为目标,对载人飞船进行着持续的完善与改进,与前八艘飞船相比,神舟九号性能更稳定,可靠性更高。
基本技术状态一致的神八、神九、神十,与之前飞船相比,仍为轨道舱、返回舱和推进舱三舱构型,重量与外形尺寸与之前相当,主要变化是配备了交会对接相关设备,如对接机构、交会对接敏感器等。为了进行交会对接,飞船的轨道舱增加了前舱门,航天员可以打开舱门进入天宫一号目标飞行器。
被称为“改进型”飞船的神舟八号、九号、十号,进行数据管理和控制的计算机功能更强大,太阳能帆板发电效率更高,回收舱进行了可靠性和安全性的再设计,以进一步确保航天员返回安全。
飞船内部的环境设计也更为人性化,更宜人。轨道舱、返回舱为航天员留出了更多的活动空间,内部布局、装饰、标识以及便于航天员使用的助力装置更整齐、更规范。
仪表与照明也进行了改进:以前采用白炽灯照明的飞船,现在改为更省电量、光照水平更好的LED照明灯,光源的布局上也更均匀、更合理。