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2日内约会 神九初吻天宫(组图)

2日内约会 神九初吻天宫(组图)

2012-06-17 05:00:00 来源: 广州日报(广州) 0人参与
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20天前天宫已入轨“恭候”神九 自动对接6天后手动对接

  神九16日18时37分成功发射,

两天后将与“天宫”自动对接,6天后分开,

再进行由航天员手动控制的交会对接。

景海鹏、刘旺、刘洋将首次入住“天宫”,

此刻,天宫一号已转身静待神九“赴约”……

对接

相距140米开始手动对接

神舟九号飞船发射入轨,船箭分离飞行2天后与天宫一号目标飞行器实现自动对接,形成组合体。组合体飞行第6天,神舟九号载人飞船与天宫一号目标飞行器分离,飞船自动撤离至400米左右停泊点,停留2分钟后,自主接近至140米,航天员在地面授权下控制交会对接过程,调整相对位置和相对姿态,通过操作平移控制手柄实现对接。

组合飞行10天后神九“脱身”

组合体飞行第10天后,航天员将天宫一号目标飞行器内的物品转移到神舟九号载人飞船上,撤收目标飞行器热支持软管,关闭目标飞行器实验舱前舱门和飞船轨道舱前舱门,进入返回舱。神舟九号飞船加电,对接机构解锁,神舟九号与天宫一号分离。

首要飞行目标

验证手动对接

文/记者赵琳琳

为了了解此次手动交会对接所具有的重要性,本报记者专访了德国慕尼黑工业大学工学博士,北京航空航天大学宇航学院教授、博士生导师,曾参加中国第一颗人造卫星运载火箭(长征一号)弹道设计与第一颗返回式遥感卫星总体设计,以及载人飞船交会对接的预研工作的权威专家朱仁璋。

登月必须掌握手动对接技术

广州日报:此次交会对接最大难度在哪?

朱仁璋:交会对接是载人航天的一项关键技术。一个载人航天器,像美国的航天飞机、俄罗斯的联盟号飞船等,其主要任务是作为天地往返运输工具,而空间站的组装,也需要一个天地往返运输工具,将空间站的舱段一个一个地送上去……执行这些任务就需要掌握交会对接技术。我们的神舟号飞船,就是为空间站服务的天地往返运输工具。现在,我国天宫一号只是一个实验性的空间站,用来验证交会对接技术以及空间站中的环境控制与生命保持等技术。

广州日报:那再向以后看,对实现登月有什么意义?

答:交会对接技术对载人登月也是必需的,无论是往返空间站还是登月都需要掌握交会对接技术。

广州日报:这是不是此次神舟九号最重要的飞行目标?

朱仁璋:我认为,验证航天员手动控制技术是最重要的飞行目标,但不是唯一目标。在神舟九号与天宫一号对接完成后,我们的航天员还要从神舟九号飞船进入天宫一号,在天宫一号实验舱工作,实地验证并亲身感受天宫一号是否满足航天员生活与工作的条件,为下一步组建与运作更大的空间站进行技术准备。这也是此次神舟九号和天宫一号交会对接飞行试验的一个目标。2016年,我们要组建一个大的空间站。所以,此次神舟九号和天宫一号的交会对接飞行,是我国载人航天承前启后的一次关键飞行。

对接系统自主研发领先世界

广州日报:手动控制的难度在哪里?

朱仁璋:我认为,手动控制的主要难度在于手动控制模式设计,相比之下,航天员是依据规范在进行操作,不是太复杂。在以后的交会对接飞行中,手动控制的难度在于,在什么样的情况下需要由自动切换到手动,也就是说,要恰当把握航天员介入的时机。手动控制的成功与否,主要取决于两个因素,一是航天员手动控制模式的设计,包括航天员手控介入时机的确定与操作程序,二是航天员随机应变的能力。

广州日报:如何评价我们载人航天科学的发展?

朱仁璋:目前,我们神八、神九采用的导向瓣内翻式周边对接系统,是目前世界上最先进的对接机构。特别需要提出的是,所有这些关键技术,包括硬件与软件,都是我们的科学家与工程技术人员自主研发的,有不少创新,这为今后载人航天事业的发展,奠定了坚实基础。

80厘米高通道连接神九天宫

本报讯 记者16日从上海市航天局获悉,在对接机构研制之初,为便于航天员在不同飞行器之间自如进出,设计人员综合设计了一个直径达80厘米的圆形通道,供航天员在太空中由此进入天宫一号。设计师在地面进行了各类模拟试验,其中一项就是请一位身高1.8米、体重165斤的飞船工程师,多次进行现场穿越试验。

对于这次载人交会对接,人们更关注航天员会做什么。据介绍,在对接机构故障模式的设置中,其中有十多项可以让航天员直接参与故障的处理。而对接机构中涉及需要航天员操作的,只有一个捕获锁解锁动作。在对接机构中有3对这样的捕获锁解锁按钮。

对接机构捕获锁解锁是在两个飞行器分离前进行,一般情况下,由地面发送指令解锁,但一旦出现解锁故障,航天员可以采用手动解锁。为防止误动作,解锁按钮需要两只手指用相当小的力量从两边往中间同时挤压,再提起操作杆才能完成。

天宫工作

神九用餐

据了解,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。 (记者肖欢欢、杜安娜)

神八无人驾驶

神九要“开”飞船

同样是太空交会对接,这一次“神九”的13天太空飞行经历和“神八”有何区别?

神舟九号总设计师张柏楠昨天在形容航天员们在轨飞行时表示,神舟九号在太空飞行十多天期间将进行人工手控交会对接,“神八”时,航天员是“坐飞船”,不参与飞船的运动控制,而这次航天员是“开飞船”,要参与飞船的运动控制。飞船因为有人的参与会出现很多新情况,这次就是要验证这些新情况。要验证神舟飞船故障预案,包括航天员参与的交会对接、故障处置,有人参与的这些对策,要尽可能的验证。

除了验证交会对接技术,验证两个航天器的组合体模式,也是神九的任务。按照计划,在完成交会对接任务后,“神九”和“天宫一号”将进入组合体飞行阶段,航天员进入天宫一号工作和生活,并开展相关空间科学实验。

这一次,航天员还要首次进入“天宫一号”目标飞行器。“神八”已验证了组合体的姿态、能源等的控制能力,但毕竟是无人飞行实验,航天员没有进入天宫一号。作为组合体来讲,能否保证航天员的生活环境,还需要通过这次飞行任务来验证。在整个飞行过程中,还要监测技术参数。经过这些验证之后,要对飞船进行定型,也就是说,飞船要逐步确定它的技术状态,以便为将来作为空间站的标准运输飞船提供人员和物资的运送能力。

(记者肖欢欢、杜安娜)

返回

返回舱13天后着陆

回收地点:内蒙古四子王旗

返回时间:上午八九时左右

本报酒泉讯 (特派记者杜安娜、肖欢欢)神九飞行13天之后,三名航天员将返回地球的怀抱,按预定计划,他们将着陆在内蒙古四子王旗境内。返回时间预计在上午8~9时,大大减少搜救难度。他们将如何着陆,又将如何进行搜救,有什么预案防止可能出现的突发事件?昨日,回收系统专家吴世通对本报记者进行了解答。

夜间靠闪光灯 海上靠荧光剂

据吴世通介绍,回收着陆分类系统在“神九”任务当中,主要是返回舱的减速。由高速降到安全速度,使返回舱安全着陆。

他说:“神九采用的还是陆地回收。陆地回收就是返回舱降落到地面,这次还是在内蒙古四子王旗。”当然,返回到地面时即使是夜间,也会有闪光灯,能帮助搜救队尽快发现返回舱。海上回收,就是返回舱落在海上,也会有一个海水染色剂,把海水染成荧光色,这样海上舰船也很容易发现返回舱。

返回过程耗时约40多分钟

吴世通告诉记者,回收着陆阶段是最危险的。整个返回过程耗时大概40多分钟,从高度300多公里的轨道,一直到落地,其中回收着陆过程是在最后的13分钟左右。

返回舱离轨的时候,速度是在7公里/秒左右,到距离地面十几公里高度的时候,速度会变成200多米/秒左右。然后降落伞打开,再通过反推发动机装置减速,能降到大约3.5米/秒的速度,确保返回舱软着陆,也确保航天员着陆,这个速度我们叫安全着陆速度。

他讲到,“伽马高度表”作为低高度控制器,它在返回舱离地面大约10米左右的时候,发出一个指令,提醒航天员即将着陆;二是在离地面1米左右的时候,也发出一个指令,引爆四个反推发动机,保障返回舱软着陆,确保航天员的安全。此外,还有高度控制器,比如井压高度控制器,测量到十几公里高度时,会发出开伞指令。

天气达不到要求将推迟返回

吴世通告诉记者,返回舱返回时对天气要求很高,如果天气和气候达不到返回条件,就会推迟返回。比如对高空风和地面风都有一个要求:风速低于多少,才是安全的。

“回收着陆分系统除了设置正常的返回程序外,还设置了一些故障的工作程序,万一在返回当中出现一些故障,我们都有对策,能够确保返回舱的安全返回”。

多备份保障航天员安全

“航天工程中,最危险和最困难的,就是发射和返回阶段。我们研究的主要是返回,要求所有设备确保航天员的安全。”吴世通解释:“为了提高产品的可靠性,也采取了多种可靠性的设计措施,包括备份,包括双冗余、三冗余,最典型的是我们除了设计主伞系统以外,还设计了备份伞系统,还做了大量的地面试验,验证设计的正确性和可靠性。”

他介绍,“双冗余就是备份,有热备份,冷备份。三冗余实质上是个表决措施,就是少数服从多数的一个系统。三个测试或预测中,如果三个指令不统一,取两个赞成的指令,放弃单一答案的指令,这也是为了提高产品的可靠性。”

这次,回收着陆分系统为执行“神九”任务,有三个实验队,一个发射场实验队,一个飞控实验队,一个着陆场实验队。

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