9月29日天宫一号乘着长征二号FT1火箭飞入太空；11月1日凌晨5时58分神舟八号飞船如期赴约；11月3日凌晨，这出“连台本”航天大戏终于进入了最关键的“第三季”——交会对接。

　　两个重达8吨多的大块头，想以每秒7.9公里的速度，在距地球300多公里的外太空实行无缝对接。它们的亲密接触可不像一对情侣相拥而吻来得轻松。神舟八号和天宫一号的交会对接过程主要分远距离导引、自主控制、对接3个阶段，犹如一台情节紧凑的多幕剧，环环相扣，引人入胜……

　　第一步

　　相距52公里 约会启动

　　11月1日凌晨5时58分7秒，神舟八号飞船乘着长征二号F遥八火箭一飞冲天，583秒后船箭分离，飞船按计划进入近地点高度200公里、远地点高度330公里的预定轨道。此时，天宫一号正在距地球343公里的轨道上，以每秒7.9公里的速度运行着。

　　在浩瀚的太空中，神舟八号这个“愣小子”要想找到自己的“心上人”，全靠地面北京飞控中心的技术人员们“带路”。

　　北京飞控中心主任陈宏敏告诉记者，神舟八号进入预定轨道时，它与天宫一号相距1万多公里。神舟八号升空进入预定轨道后，地面需要进行5次远距离导引控制，才能使它到达天宫一号后下方52公里处。 

　　陈宏敏说，当神舟八号到达天宫一号后下方52公里时，地面的技术人员将控制神舟八号与天宫一号建立相对导航，做好转入自主控制的准备。

　　为什么神舟八号要飞到距天宫一号后下方52公里时，两个飞行器才能开始自主控制？中国空间技术研究院空间实验室系统副主任设计师李兴乾形象地比喻说：“两个飞行器上有很多测量设备和敏感器，它们好比两个飞行器的‘眼睛’，当两个飞行器相距52公里以内时，它们才能看到对方。这样剩下的事情它们就可以自动来做了。”

　　要知道，在飞控中心进行5次变轨控制时，神舟八号可不是静止状态。从发射入轨到5次变轨结束的40多个小时中，它已经马不停蹄地绕着地球转了28圈。

　　11月2日23时08分，天宫一号和神舟八号进入圣地亚哥测控弧段内，在地面系统的严密监视下，各项数据表明，飞船已正常启动自主控制允许指令，标志着飞船转入寻的段，开始自主控制。

　　第二步

　　停泊4次 寻找最佳位置

　　陈宏敏告诉记者，所谓自主控制段是指从神舟八号在天宫一号后下方52公里处，转入自主控制开始，到其与天宫一号对接机构接触这一飞行段。

　　自主控制段主要分三个阶段，即从52公里到5公里的寻的段，从5公里到140米的接近段，从140米到对接机构接触的平移靠拢段。其中，寻的段飞行时间约70分钟，接近段飞行时间约62分钟，平移靠拢段飞行时间约10分30秒。

　　寻的段，顾名思义就是神舟八号要找到自己的目标。神舟八号需要通过4次自主变轨找到天宫一号的位置，这一过程大约需要70分钟。这期间，神舟八号还要完成相对导航设备开机及状态切换，并进行对接机构的准备。此时，地面的技术人员们也不闲着，他们需要对两个航天器的关键状态进行密切监视和判断，一旦发现异常，地面将立即干预。

　　陈宏敏说：“在日常生活中，一个人要追上另一个人，一定要速度更快才行，但神舟八号追赶天宫一号，并成功对接，则需要慢下来。否则，神舟八号冒冒失失追上去，撞上天宫一号可不得了。”

　　为了让神舟八号慢下来，技术人员们为天宫一号和神舟八号在相距5公里、400米、140米和30米处设置了4个停泊点。其中5公里停泊4分钟，400米停泊2分钟，140米停泊2分30秒，30米停泊2分钟。当然，这里所说的停泊并不是真的停下来不动，而是指两个飞行器相对静止，实际上天宫一号和神舟八号正在以相同的速度绕着地球高速飞行。4次停泊期间，地面需要对两个航天器的关键状态进行密切监视和判断。

　　第三步

　　15分钟 完成“惊天一吻”

　　一切准备就绪，对接段开始了。所谓对接段，是指从两目标对接机构接触开始，到锁紧这一飞行阶段。陈宏敏说，两个航天器对接约需要15分钟，主要包括：接触、捕获、缓冲与校正、拉回、锁紧等5个过程。

　　地面通过神舟八号对接机构上的5个环失衡传感器来判断两个飞行器是否接触。通过飞船对接机构上的3把捕获锁与天宫一号对接机构上的3个卡板器咬合后，实现对接机构捕获，完成柔性连接(连接后仍能移动)。当天宫一号与神舟八号实现柔性连接后，再利用飞船对接机构的机械缓冲系统完成缓冲和校正，使其处于水平位置。这一过程约需1分钟。

　　缓冲校正完成后，神舟八号对接机构的对接环收回，两个航天器被拉近，使其对接机构前端框面互相贴合，这一过程约需2分30秒。

　　神舟八号和天宫一号对接机构上各自分布着12个对接锁，每个锁由能活动的主动钩和固定的被动钩组成。当它们的对接机构端面接近到约4毫米时，神舟八号对接锁的主动钩启动与天宫一号上的被动钩锁紧，全过程约需4分钟。

　　在天宫一号与神舟八号实现“惊天一吻”的15分钟里，地面系统通过遥测参数严密监视整个对接段，并最终确认对接机构锁紧正常完成。

　　交会对接时间表

　　■11月2日，23时08分。

　　神舟八号绕地飞行28圈，天宫一号绕地飞行539圈进入圣地亚哥测控弧段内，在地面系统的严密监视下，各项数据表明，飞船已正常启动自主控制允许指令，标志着飞船转入寻的段，开始自主控制。

　　■11月3日，0时03分。

　　神舟八号出圣地亚哥站后，启动寻的段第一次脉冲控制。并进行2次脉冲修正后，在29圈远望五号测控弧度附近进行寻的段第四次变轨控制，使飞船进入5公里停泊点，停泊4分钟。地面监视判断5公里停泊点的状态。

　　■11月3日，1时03分。 

　　神舟八号第30圈，天宫一号第541圈，进入马林迪站和天链01星跟踪弧段内，飞船进入400米停泊点，停泊约2分钟，地面对神舟八号对接机构的推出和准备情况进行确认。

　　■11月3日，1时16分。

　　神舟八号第30圈，天宫一号第541圈，进入卡拉奇站和天链01星跟踪弧段内，神舟八号进入140米停泊点，停泊约2分30秒。地面对神舟八号对接机构准备情况进行确认。从140米停泊点到30米停泊点过程中，神舟八号沿直线接近天宫一号，速度约为0.5米/秒。

　　■11月3日，1时22分。

　　神舟八号第30圈，天宫一号541圈，进入天链01星和东风站跟踪弧段内，飞船自主进入30米停泊点，并将停泊2分钟。地面监视判断30米停泊点的状态，对对接准备情况进行最终确认。

　　■11月3日，1时28分。

　　神舟八号第30圈，天宫一号541圈，进入东风站跟踪弧段内。对接环接触，进入捕获锁紧程序，地面严密监视对接机构的锁紧状态。

　　■11月3日，1时35分。

　　神舟八号第30圈，天宫一号541圈，交会对接圆满成功。

　　五次远距离导引

　　轨控次数 轨控目的

　　1        把近地点抬高到260公里

　　2        消除轨道面偏差

　　3        把远地点抬高到330公里

　　4        把近地点抬高到330公里，进行轨道圆化

　　5        进行组合修正

　　经过上述5次远距离导引控制，神舟八号将到达天宫一号后下方约52公里处，并转入自主控制。

　　交会对接为什么要设4个停泊点？

　　神舟八号与天宫一号首次交会对接进入自主导引段后，“神八”在距离“天宫”5公里到30米时，分别在4个停泊点做了短暂停留。专家设置这4个停泊点用意何在呢？ 

　　航天测控专家王瑞军解释说，设置四个停泊点，其目的就是为了降低风险。每一个停泊点的设置都为判断两个飞行器的运行状况留出了时间，只有一切正常才往下一步走，这样可以最大限度地降低风险。

　　据了解，由于空间技术成熟，俄罗斯现在已经没有这样复杂的过程，美国在对接时虽然也有停泊过程，但也不像我们有这么多环节。中国航天首次实施交会对接任务，航天专家们还是希望更加稳妥，首先要确保两个飞行器的安全。

　　据了解，在这4个停泊点中，5公里是最重要的。对于两个飞行器来说，它是一个相对安全的距离。其次是最后30米的停泊点，就像临门一脚。多个发动机同时工作，把两个飞行器拉过来，接合到一起，这个点应该说是技术含量最高的。

　　经过4次停泊之后，神舟八号与天宫一号在东风站上空开始接触，直到锁紧。当两个飞行器锁紧时已经飞行至太平洋中部远望三号船的上空了。

　　王瑞军说：“这中间还有一个非常复杂的过程，像自主测量、自主导航和计算等，对接机构要锁紧，要并飞，‘神八’要由天宫一号控制联合飞行。锁紧后，自主交会对接的相关设备要关机，像激光雷达、微波雷达、空空通信机、自主计算程序等。”

　　锁紧之后，天宫一号要启动控制程序，消除之前的运行偏差，保持飞行姿态。12天后，还要进行一次交会对接试验。对接后组合体再飞行两天，然后，再分离，神八撤离天宫一号开始启动返回着陆场的程序。天宫一号则作升轨控制，进入自主运行。

　　本版文字 本报记者 黄加佳 通讯员 谢波