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6月23日,景海鹏把写有“端午快乐”四个大字并签有航天员景海鹏、刘旺、刘洋名字的飞行手册向地面工作人员展示(电视画面截屏)。
当日是端午节,正在太空执行首次载人交会对接任务的航天员景海鹏、刘旺、刘洋向全国人民、全球华人送上节日祝福。新华社发
据新华社电中国载人航天工程新闻发言人23日宣布,经任务总指挥部研究决定,天宫一号与神舟九号手控交会对接计划于6月24日12时许实施,航天员将手动控制神舟九号飞船完成与天宫一号的交会对接任务。
有人把手控交会对接比喻成航天员“太空打靶”。茫茫太空中,神舟九号与天宫一号相距140米处,神九中航天员根据屏幕上的十字刻度来对准目标,通过操作控制手柄来及时调整飞船位置。
据介绍,自6月18日天宫一号与神舟九号成功实施自动交会对接、航天员飞行乘组首次进驻天宫一号以来,组合体运行正常,3名航天员状态良好,各项科学实验顺利实施,实现了短期有人照料的组合体飞行,达到了预期目的。
目前,天宫一号与神舟九号实施分离及手控交会对接准备就绪,地面测控系统工作正常,满足手控交会对接任务要求。
专家揭秘手控交会对接难在哪儿
据新华社电神九飞船即将再次撤离天宫一号目标飞行器,而后实施手控交会对接。为什么在自动对接成功后还要验证手控?手控交会有何难点?如何应对?专家为我们做出详细解答。
为什么要进行手控交会对接?
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。
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”。
手控交会对接,也是对国产对接机构的进一步验证。目前飞船与天宫上的对接机构,是中国目前为止最复杂的空间机构。经过此前交会对接验证,其方案和产品可靠性都能够满足任务要求。这一次,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。
手控交会对接究竟难在哪儿?
据周建平介绍,实施手控交会对接时,3名航天员返回飞船返回舱。随后,飞船自主撤离至距天宫一号400米处,再自主接近目标飞行器,在120米停泊点转由航天员手动控制,完成交会对接。周建平说,与以往飞行任务相比,神舟九号飞行难度和复杂程度大幅增加。对接过程中,航天员要准确判断两个航天器的相对位置,通过姿态和平移两个手柄,控制飞船姿态、前进速度和方向,对眼手协调性、操作精细性和心理素质要求极高。
中国航天员科研训练中心副主任白延强说,手控交会对接实际上是把两个高速飞行器对接起来,使其成为一个组合体。“神九飞船和天宫实验室飞行速度每小时超过上万公里,重量在8吨到9吨,对接时候要求接近的相对速度是0.2米/秒,角度偏差1°之内,横向偏差在0.2米到0.3米。”白延强说,这就要求在对接过程中,严格控制高速飞行器的误差。
“这就像天宫上有个靶子,对接就是要像枪一样打中瞄准心。”白延强说,对接很容易出现三种偏差,“一是左右上下的俯仰偏差;二是位置偏差;三是发生了旋转,产生了姿态的偏离。”因此,要求航天员对这六个自由度的偏离有很好的把握。
如何才能确保手控对接成功?
为使手控交会对接万无一失,航天员在地面进行了上千次的训练。“手控交会对接的精度甚至比工程给定值还要精确。”航天员选拔训练研究室主任吴斌说,“负责交会对接任务的刘旺,训练已经达到1500次。在仪表没有数据的情况下,他仅靠光学显示就能够操作。”
飞船系统总指挥何宇说,系统对飞船的适应性和可操作性进行了验证。部分技术人员作为实验“样本”,在地面模拟器上进行了测试。飞船针对载人交会对接形成了多种预案,确保飞船出现任何问题,都能及时、安全地退回。此外,飞船系统还专门组织了一支队伍,作为“地面支持岗”,陪同航天员进行交会对接训练。“这有些像汽车驾驶的‘陪练’,及时提醒航天员的操作、驾驶习惯。”何宇说,“交会对接充满风险,要保证飞行器的安全,更要保证航天员的生命安全。”