“天宫一号”发射，只成功了一半，只有完成后续的交会对接任务，才能松一口气。

　　航天器交会对接技术，是世界公认的难题，多少次的失败，甚至是生命的代价，铺垫在这条探索之路上。而它，又是建造空间站的必备技术，“是未来中国载人航天和组装大型空间站，乃至载人登月的关键技术”。

　　十年磨一剑，中国载人航天工程即将迎来关键时刻。一个月后，“天宫一号”将在太空静候“神八”的到来。那一刻，我们将在地球遥望星空，期待“世纪之吻”。

　　释义

　　在浩瀚的太空“穿针引线”

　　曾有专家比喻，交会对接过程宛如在太空穿针引线。先在太空中放了一根针，在地面上用一根线，跨越几百公里的距离，去穿过那个针眼，非常困难。

　　“天宫一号”一开始绕着地球转。它将在太空独自度过金秋十月，把自己调整到最好的状态，迎接11月初与“神八”的相会。

　　这是一条光荣的荆棘路，有鲜花和掌声，也有倒下的勇士。为这一刻，中国航天人已打磨了整整11年。

　　航天专家常说：“造船为建站，建站为应用。”如今我们已有自己的载人航天飞船，将向建设自己的空间站迈步。交会对接技术，正是这一步中最关键的支撑。

　　什么是交会对接技术？中国载人航天飞船原总设计师戚发轫院士解释，“交会”是指两个或两个以上的航天器，通过轨道参数的协调，在同一时间到达太空同一位置的过程；“对接”则是通过专门的对接机构，将两个航天器连接成一个整体。

　　通俗地讲，我国首次交会对接任务，就是“天宫一号”以8公里每秒的速度在太空飞行，“神八”追上去，然后两个连到一块儿，不仅须严丝合缝，还要把液、电、气都通上。

　　计划

　　“神八”将两次献吻“天宫”

　　“神八”飞船预计11月初发射，入轨后两天内，完成与“天宫一号”的第一次交会对接，形成组合体，一起飞行12天左右，再择机进行第二次交会对接。

　　据中国载人航天工程新闻发言人武平前日介绍，首次交会对接任务将于9月底至11月中旬实施，相继发射“天宫一号”目标飞行器和“神八”飞船。

　　按计划，“天宫一号”发射升空后，经两次变轨进入高度约为350公里的近圆轨道，进行在轨测试。“神八”发射前，“天宫一号”降轨至高度约343公里的近圆轨道，等待交会对接。

　　两次交会对接结束后，“神八”飞船于1天内返回地面，“天宫一号”升轨至自主飞行轨道，转入长期运行管理模式，等待下次交会对接。

　　戚发轫院士介绍，这个过程分为四步：

　　1.交会：要跟得上、对得准，只有跟上对准了，才有可能对接；

　　2.对接：两个航天器通过对接机构对上，连在一起并且完全密封；

　　3.组合体运行：两个飞行器合二为一，变成组合体在天上运行，由一个控制另外一个；

　　4.航天员往来：航天员能从飞船进到目标飞行器，再回到跟踪器并返回地面。

　　其中，“天宫一号”是目标飞行器，安装有被动交会对接机构，“神八”是跟踪器，将主动靠近“天宫一号”，献上一吻。

　　展望

　　“神十”将实施有人对接

　　交会对接有自动和人控两种方式，以人为操作的方式，可以提高交会对接的成功率，及时修正系统错误、排除故障，并节省燃料和时间。

　　我国何时派航天员进入太空，执行交会对接任务？

　　武平介绍，“神八”是在前期神舟飞船的基础上改进研制而成，其自身及发射飞船的运载火箭均进行了较大技术改进。出于安全考虑，“神八”不载人，以验证自动交会对接技术、停靠术、组合体控制与管理技术，同时进一步考核飞船改进后的可靠性和安全性。

　　武平说，“神九”会不会载人，要等“神八”后，对任务全面评估才能决定。“神十”目前计划是载人飞行，执行交会对接任务的航天员乘组已完成初步选拔，正在按计划开展任务训练，重点是人控交会对接技术。

　　据透露，我国首次选拔的女航天员也正在受训，将来有望参与交会对接任务。

　　评估

　　交会对接是“高风险作业”

　　空间飞行器交会对接是航天领域公认的技术难关，国际上已进行包括近期国际空间站的一些对接任务，都非一帆风顺。我国首次空间交会对接试验，同样面临高风险的挑战。

　　交会对接技术可用于大型空间设施的建造、运行和维修；用于为长期在轨运行的空间设施提供物资补给、人员运输和空间救援；用于登月等航天任务。

　　武平介绍，这是一项复杂的技术。在国外载人航天活动早期，航天器间的空间交会对接过程中，经常发生故障与事故。1997年俄罗斯的两个航天器还发生过一次重大事故，“进步M3-4”飞船与“和平”号空间站相撞，致使“和平”号空间站上的“光谱”号舱被迫关闭，部分氧气泄漏，动力系统也受损。

　　武平表示，与美、俄早期交会对接试验相比，我们专门研制“天宫一号”目标飞行器，可支持多次交会对接，减少发射次数，并按我国后续的空间实验室要求设计，可在完成交会对接任务的同时，验证空间站部分关键技术，还可同时开展空间科学实验和技术试验，相比之下，在技术、经济等方面更具优势。

　　■任务四大难点

　　恰似让俩跑车保持一米车距

　　有专家提到，对接时，两个航天器的轴线需在同一条直线上，并且相对速度要接近0，难度非常大，如同两辆疾速飞驰的跑车，要让它们距离一直保持在1米左右，相当不易。

　　武平总结说，与前期任务相比，首次交会对接任务具有四个方面难点：

　　1.技术要求高发射神舟飞船的运载火箭入轨精度指标比工程前期有大幅提高，载人飞行器在轨寿命要求大幅提高。

　　2.新技术采用多突破了运载火箭高精度迭代制导技术、组合体控制和管理技术等。

　　3.验证难度大尽管做了大量地面仿真和验证试验，但由于受地面环境和试验条件限制，部分新研设备在空间环境下的功能性能指标无法得到全面真实的验证，尚需通过飞行试验考核。

　　4.组织实施更为复杂此次任务持续时间长，发射次数多，整体性、时效性和关联性强，交会对接过程关键事件多、决策点多，对任务组织指挥、各系统协同工作提出了前所未有的挑战。

　　为此，相关部门已对飞行产品的研制、生产和测试进行严格的质量把关，对交会对接方案进行了充分的地面仿真与试验验证，并针对“天宫一号”和“神八”分别制订200多种故障预案，加强故障处置演练。

　　交会对接之前

　　“天宫”飞行四大关键事件

　　在与“神八”飞船交会对接之前，“天宫一号”的太空之旅将经受什么样的考验？中国航天科技集团空间实验室系统副总设计师白明生，解读了“天宫一号”飞行交会对接前的四大“关键事件”。

　　关键事件一

　　发射入轨

　　这是“天宫一号”飞行的起点，也是最基本的一步。发射后“天宫一号”与火箭正常分离，进入轨道。

　　据专家介绍，在载人航天飞行中，火箭点火、起飞，飞船上升和返回阶段，出现重大故障的可能性比较大。

　　发射“天宫一号”的长征二号FT1运载火箭从外到内焕然一新，进行了170余项技术改进，应用新技术20余项，运载能力和入轨精度都有较大提高。为适应发射要求，发射场也进行了100多项技术状态更改，以保证“天宫一号”顺利发射，进入轨道。

　　关键事件二

　　帆板展开

　　“天宫一号”发射后2分钟左右，太阳能帆板展开工作启动。此刻，飞行器的帆板将会展开。作为飞行器能源的来源，帆板能否正常展开进行发电，是进行后续任务的关键。

　　先后展开的还有中继卫星的天线。

　　关键事件三

　　在轨测试

　　从发射上天到与“神八”进行“浪漫一吻”，“天宫一号”要进行严密的在轨测试，检查各个分系统的功能、状态是否正常，是否能够满足交会对接的需要。

　　在轨测试要持续约一周时间，测试后，要对测试结果进行评估。如果“天宫一号”的在轨状态没有问题，“神八”就可以进行推进剂加注并择机发射，以完成后续任务。

　　关键事件四

　　准备对接

　　在“神八”飞船发射前，“天宫一号”要为迎接“访客”做好准备：为保证交会对接顺利进行，“天宫一号”要降低轨道、调整相位，以达到合适的高度、合适的位置。

　　同时，由于“天宫一号”的对接机构朝向后面，在飞船发射前，“天宫一号”还要调过头来进行“华丽转身”，等待飞船“追”过来完成交会对接。

　　虽然“天宫一号”是以无人状态进入太空，但在准备对接阶段，舱内环境，如温度、压力等，都要按照载人条件进行调整，为未来进行载人飞行进行验证。

　　当“天宫一号”完成准备工作、各系统确认状态合格时，飞船就可以发射了。随后，“天宫一号”将与“神八”完成历史性的“太空会面”。

　　交会对接技术有哪些类型

　　交会对接也分手动自动

　　航天器空间交会对接技术的实施必须由高级控制系统来完成，根据航天员及地面站的参与程度可将控制方式划分为如下四种类型：

　　1.遥控操作。追踪航天器的控制不依靠航天员，全部由地面站通过遥测和遥控来实现，此时要求全球设站或者有中继卫星协助。

　　2.手动操作。在地面测控站的指导下，航天员在轨道上对追踪航天器的姿态和轨道进行观察和判断，然后动手操作。这是目前比较成熟的方法。

　　3.自动控制。不依靠航天员，由航天器上设备和地面站相结合实现交会与对接。该控制方法也要求全球设站或有中继卫星协助。

　　4.自主控制。不依靠航天员与地面站，完全由航天器上设备自主实现交会与对接。

　　从本质上说，上述分类可归结为人工控制方式或自动控制方式。迄今为止，美国较多地应用人工控制方式，而俄罗斯则主要采用自动控制方式。

　　掌握交会对接技术的意义

　　帮助人类自由出入太空

　　空间交会与对接是载人航天活动的三大基本技术之一。所谓三大基本技术就是载人航天器的成功发射和航天员安全返回技术、空间出舱活动技术和空间交会对接技术。只有掌握它们，人类才能自由出入太空，更有效地开发宇宙资源。对于国家来说，还能独立、平等地参加国际合作。

　　通过多年的努力，目前美国和苏联/俄罗斯已完全掌握了在地面支持下的载人交会与对接技术。尤其是苏联/俄罗斯在掌握了空间交会与对接技术以后，先后利用飞船的运输能力发展了几代载人空间站，在空间交会与对接等方面一直占据着技术优势。

　　虽起步较晚，但欧洲、日本等国家在空间交会与对接研究方面已取得长足进步，特别是某些单项技术和设备，如地面仿真、对接敏感器等，都取得了惊人的进步。

　　综合中国航天报 新华社 本报记者 商西 报道

　　制图 杨佳宁