14时07分许,神舟九号与天宫一号对接环刚一接触,飞船尾部4台发动机随即点火,将飞船轻轻推进天宫怀抱。不到8分钟,对接机构先后完成捕获、缓冲、拉近和锁紧4个过程。神舟九号和天宫一号实现刚性连接,组合体以7.8公里/秒的速度绕地球飞行。 自动交会对接过程中,飞船上景海鹏、刘旺、刘洋表情轻松、状态良好,不时向地面报告飞船状态。在组合体飞行期间,他们将通过对接通道从飞船进入天宫一号实验舱,开展科学实验、技术试验等活动。
万里追寻
4次自我修正,修来牵手缘分
11时47分,已经在轨运行了26圈的神舟九号飞船平稳飞抵天宫一号身后,二者相距约52公里。
此前的30多个小时内,飞船在地面的监视与控制下展开了太阳帆板和中继天线,实施了4次远距离导引控制,进行了在轨测试,随后踏上自动控制的追寻之路。
而它所追寻的目标——天宫一号,已正常在轨运行262天,绕地球飞行了4134圈。
2011年11月3日,天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船成功实现首次交会对接,我国在突破和掌握空间交会对接技术上迈出了重要一步。如今,天宫一号正运行在平均高度343公里的预定交会对接轨道上。
4次自我修正后,神舟九号飞船进入5公里停泊点。
大屏幕上,神舟九号向天宫一号缓缓靠近,划出一条红色的飞行轨迹。此时,返回舱内,身着白色航天服的3名航天员密切监视着飞行器的状态。
景海鹏向飞船发出手控指令:对飞船上的手动控制设备加电,设置交会对接状态。
这是他的第二次太空之旅。4年前的深秋,他与翟志刚、刘伯明一同搭乘神舟七号飞船飞入太空并突破了出舱技术。这一次,他将与刘旺、刘洋一起,实施中国首次载人交会对接。
在进行手控交会对接之前,飞船与天宫首先实施自动交会对接。
与7个月前的对接不同,这一次,飞船手动控制系统首次加电,为自动对接提供备份。一旦自动交会对接过程中出现异常情况,航天员将实施手动对接或撤离。
大屏幕显示着从天宫一号摄像头传回的画面。飞船与天宫沐浴在灿烂的阳光下,实时捕捉的画面十分清晰。但是,阳照区对测量设备的可靠性要求更高,对地面控制的及时性和应急能力也是一种严峻考验。
5公里、400米、140米、30米……
太空中的两位舞者在曼妙的舞动中逐渐接近,每一次短暂的停驻,都是为了确认情况、判断状态以保证平安会面。
牵手太空
刘洋自拍记录对接一刻
30米,在茫茫太空中是如此微乎其微的一段路程;对于飞控中心大屏幕前屏息的工作人员来说,这段路紧张而漫长。 黄蓝亮色的信号在飞船与天宫之间闪烁,像天幕中的星星。
图像切入飞船内。坐在最中间的刘旺全神贯注,表情严肃。自动交会对接并不意味着航天员可以轻松“观战”,他们要实时监视飞船仪表显示的情况,时刻准备在紧急情况下启动手控对接方案。
刘洋左手握着飞行手册,右手捧着黑色的摄像机,镜头对着前方——她将用影像记录这毕生难忘的一刻。
14时07分,飞越最后的30米,在太空中独自等待了215天的天宫一号终于迎来了神舟九号,对接环轻轻触碰。
飞船启动主动对接钩,牢牢锁住天宫一号上的被动对接钩,上千个齿轮和轴承同步动作,对接面上6组12把对接锁紧紧扣在了一起。
这时,3把捕获锁打开并内翻到原始位置,在天宫与神舟之间留出了直径80多厘米的连接通道:几个小时后,航天员将通过这条“小路”,首次进入天宫。
刘旺用手杖触碰操纵面板,发送手控指令:关闭神舟九号交会对接相关设备。
“对接机构锁紧完成!”14时14分,当扩音器里传来地面监控数据的确认报告,北京飞控中心指控大厅内响起了热烈的掌声。
大屏幕上清晰地显示:神舟九号和天宫一号组成密不可分的组合体,以优美的姿态飞翔在茫茫太空。
这一刻,距离天宫“开门”还有不足3小时。
■解密
神九航天员飞行手册有啥用
在神舟九号飞船发射过程中,人们通过电视屏幕,看到3位航天员一直注视着手中的飞行手册。飞行手册是什么?是谁设计的?有哪些作用?带着疑问,记者采访了航天员系统总体室副主任陈欣。陈欣介绍,飞行手册可以说是航天员的行动指南,融汇了工程总体以及各大系统对飞行乘组的要求。
航天员在太空飞行中,可能会面对各种各样的飞行状况,包括正常飞行、应急处置以及故障处置,在13天的飞行中,航天员需要充分高效运用近千页的飞行手册。
如何做到既满足航天员的使用需求,又符合工程各分系统的技术要求,航天员系统总体室在研制手册的过程中,采用不同的字体和颜色块,将正常飞行程序、注意事项和重要步骤等环节区分开来。此外,在编辑过程中,还广泛征求航天员意见,充分吸取以往飞行经验,保证了飞行手册的科学性和可靠性。
在神九任务过程中,航天员需要在太空工作、生活13天,在这13天里,航天员的每一个操作程序都可以在飞行手册中查到,其中包括各种意外情况的处置程序。
陈欣介绍说,我们把故障类问题写在应急与故障类手册中,还画了流程图,遇到故障该怎么处置,手册里清清楚楚。
神九神八对接上有4个不同
北京航天飞行控制中心副主任麻永平18日在接受新华社记者采访时,详细介绍了神九与天宫一号自动交会对接和神八对接的四个不同点。
飞船手动控制系统首次加电。这是神九飞船与天宫一号自动交会对接的一项重要备份手段。在自动交会对接过程中,如果出现异常情况,可以由航天员实施手动对接或撤离。
对接在阳照区进行。神九飞船从400米停泊点到对接接触全过程均在阳照区内进行。这将进一步考验光学测量设备在强光照条件下的测量精度和抗光干扰能力。
航天员首次进入天宫一号。这次任务中,神九飞船将与天宫一号实现空间连通;航天员将首次进入在轨的天宫一号驻留,并开展空间科学应用与试验。
应急手段进一步完善。与首次无人交会对接任务相比,增加了50多种应急交会对接模式,进一步提高应急情况下成功实施自动对接的可靠性。
天宫三人行:感觉好,真的行!
“感觉良好!”18日17时07分,当顺利从飞船进入天宫一号的航天员景海鹏向地面报告时,神舟九号飞船和天宫一号组成的组合体已平稳飞行近3个小时。 这是中国航天员首次进入在轨运行的航天器,标志着中国载人航天飞行由验证性飞行试验完全过渡到“真正有人参与的空间飞行试验”。
景海鹏、刘旺、刘洋仿佛灵活的鱼,先后顺利通过对接通道“游”进天宫一号。这舱门间的穿越,实现了中国载人航天的又一次历史性跨越。
开启天门
■镜头一 换装
天宫与神九顺利相接连为一体,3名航天员却还不能立刻进入“天宫”。
奔向天宫的第一步,是“换装”。 乳白色的舱内航天服主要在飞船上升段、返回段及交会对接阶段穿着,一旦飞船座舱发生泄漏,压力突然降低,服装内就会立即充压供气,并能提供一定的温度保障和通信功能。但是,要通过直径不到一米的对接通道进入天宫,要先把笨重的航天服换成轻便的工作服。
依次进入轨道舱换上蓝色工作服的3名航天员,看上去特别灵活、轻松。在穿越了飞船轨道舱与返回舱之间的舱门后,航天员面前还有两道门:轨道舱前舱门和天宫一号的舱门。
与之前的航天员出舱打开侧舱门不同,这是神舟飞船第一次使用前舱门。有了它,飞船与天宫之间才能顺利连通。而在打开每一道通往天宫的舱门之前,航天员都要进行舱门检漏、舱压平衡等操作以保证安全。
屏幕上显示着蓝色身影工作的影像,画面不时小有晃动。等待略显漫长。
■镜头二 取“钥匙”
在打开最后一道门——天宫一号舱门之前,景海鹏首先从工具箱中取出“钥匙”。这并不是我们常见的钥匙,而是一把三四十厘米长的金属把手,相当于把一枚“螺母”套在舱门开门机构的“螺帽”上。
来自天宫的光线照亮了屏幕,门开了。门后是一个中国人通往太空的全新世界。
【解读】航天员中心选拔训练研究室主任吴斌:为了模拟运行260多天的天宫一号状况,地面训练中,模拟舱也关闭了260多天,以通过1:1模拟实验,让航天员掌握更多的开门技巧。与神舟七号开舱活动相比,天宫舱门两头都是密封舱,天宫与神舟之间的压力平衡,因而操作比较顺利。
进驻“天宫”
■镜头一 游进天宫
像一尾灵活的蓝色小鱼,景海鹏以手撑地,“游”出了对接通道,出现在天宫一号中。
天宫一号的首位访客看起来从容、轻松,他向摄像头挥了挥右手。
刘旺随后出现在画面中。景海鹏轻轻拽了一下队友,把刘旺拉到了身旁。
“对接通道正常建立,天宫一号舱门打开,航天员身体状况良好,任务正常实施!”潮水一般的掌声淹没了飞控大厅。
随后,刘洋用手助力,一点一点“飘”进轨道舱,如同一枚轻盈的羽毛。刘旺在背后轻轻推了一下,把她送到了实验舱后部。
■镜头二 拍全家福
全新的环境、宽阔的空间,让初次进驻“天宫”的3位航天员看起来十分兴奋。因为失去重力而要固定住双脚的航天员,互相扶持着转向摄像头,长期的共同训练,让三个人的配合如同家人一般默契。
挥手。微笑。
在厦门测控站上方,3位航天员第一次在中国的空间实验室留下了“全家福”。“天宫”生活就此开始。6天后进行的手动控制交会对接,将是对他们更大的考验。
【解读】航天员系统总指挥陈善广:入住天宫后,航天员将开展载人环境维护操作、在轨航天医学实验和更换维修性试验等工作。这对航天员是一种考验,对我国积累航天医学数据有重要意义。
■专家详解
真正的考验
6天后手动对接
“对航天员的真正考验,将是6天后的手动控制交会对接。”中国载人航天工程总设计师周建平说,“如果能够顺利实施,意味着中国完全掌握了空间交会对接技术,表明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。”
在未来组合体“牵手”飞行的十多天里,3位航天员除返回飞船轨道舱就餐外,将在“天宫”中进行科学实验、技术试验、锻炼和休息。
作为建立空间站的关键技术,神舟八号于2011年11月成功完成与天宫一号的首次自动交会对接。“15立方米空间的天宫一号还只是航天员的临时住所,待到8年之后建造更大的空间站,中国航天员将会在太空中真正拥有长期居住的家园。”周建平说。
“天宫”之门
为何这么难开
从神舟九号对接上天宫一号到航天员进入“天宫”,时间过去了近3个小时。通往“天宫”之门为什么这么难开启?
吴斌说,从神舟九号进入“天宫”的路上,航天员要先后打开三道门:飞船返回舱与轨道舱之间的门、轨道舱前舱门和天宫一号舱门。后两道门通过对接通道相连,在打开其中每一道门之前,航天员都要进行舱门检漏、舱压平衡等操作以保证安全,这个操作过程是需要较长时间的。
记者从北京飞控中心大屏幕的实时画面上看到,在打开最后一道门——天宫一号舱门之前,景海鹏首先从工具箱中取出“钥匙”。
虽然地面试验中航天员开门并不难,此前科研人员还是有过担心:天宫一号关闭了这么长时间,会不会打不开?不过,画面显示,景海鹏并没有太费劲,就打开了“天宫”之门。
神舟七号飞行的出舱环节中,翟志刚与刘伯明在打开舱门时颇费了些周折。“那道门内外是不同的空间环境与飞船舱内环境,虽然开门前舱内已经卸压,但仍然会存在一定的压力差,所以开门比较费力。”飞船系统副总设计师朱光辰解释说,这一次,天宫一号舱门的两头都是密封舱,压力完全平衡,因此操作相对顺利多了。
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据新华社
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