比翼雙飛在九天

　　核心提示今天，神九飛天。神九與天宮一號首次執行載人交會對接任務將創出多個“第一次”：神舟九號將首次實現手動交會對接，航天員首次進入天宮一號駐留，首次有女航天員飛行，首次多天載人飛行，而且將首次搭載活體蝴蝶（卵和蛹）升空。三名航天員經過多天太空飛行后，將乘坐飛船返回艙，在上千平方米彩色降落傘的牽引下降落。整個過程中最令人關注的是，神九與天宮在太空中“接吻”，今天本報為你解開其中的奧妙。

【捕捉】相距100米開始手控

第一階段：遠距離導引

　　手控交會對接和自控交會對接在遠距離時基本相同。神九是追蹤航天器，天宮是目標航天器。追蹤航天器與目標航天器相距1萬公里到100公里時，是地面導引階段。

第二階段：自主導引

　　在相距100公里到100米時，是自控尋的階段，追蹤飛行器和目標飛行器通過測量設備相互“捕獲”。

第三階段：牽手對接

　　兩個航天器相距100米至1米時，進入逼近階段，速度要控制在每秒3米到1米，此時，手控動作開始，進入手控交會對接。

第四階段：組合飛行

　　神九在軌時間為10天左右，是目前我國載人航天在軌時間最長的一次，3名航天員所帶的生活用品和物資比以往更加豐富。

【精確】錯位不能超過18厘米

　　去年神八和天宮一號進行的是自控交會對接，而此次神九上天將進行手控交會對接。

　　在這個過程中，航天員要通過顯示屏和測量設備及時掌握兩個飛行器之間的姿態和相對速度，通過控制手柄不斷修正，使兩個航天器逐漸逼近，通過觀察顯示屏上的十字靶標對準以及攝像機、標志燈等設備查看是否對準，直到對接完成，最終對接合攏的速度是每秒0.2米。在這個關鍵的過程中，允許有一定誤差，也就是兩個航天器的相互錯位，但不能超過18厘米，去年神舟八號和天宮一號自控對接的誤差只有兩三厘米。

【掌控】人腦比電腦更可靠

　　既然以自動方式可以順利完成飛行器的太空對接，為什么還要讓神九進行手控對接？載人航天工程總設計師周建平說，自動對接是一種程序控制，響應迅速、控制精準，但是，一旦出現策略方案外的情況，自動系統就顯得“無能為力”。“在處置意外狀況的時候，人腦比電腦更可靠。”飛船系統總指揮何宇說。

　　與自動交會對接一樣，手控交會對接同樣面臨風險。高速運動的兩個飛行器要通過精準控制實現接觸，地面又無法進行一比一的模擬驗證。而手控交會對接要求一次成功，“一旦發生碰撞造成對接機構受損，就意味著天宮一號無法再次進行對接。”何宇說。

　　對接機構，是我國目前為止最復雜的空間機構，難度大，可靠性要求高。對于手控交會對接，航天員劉旺說，航天員在訓練模擬器上進行了１５００多次訓練，已經熟練掌握操作技能。

　　從世界范圍看，世界各國交會對接情況各有千秋。美國航天飛機的交會對接主要是手控，自動是備份。而前蘇聯飛船的交會對接則以自動為主，手控作為備份。

【突破】神九VS神八

發射時間：夏初VS秋末

　　我國載人航天發射大多在秋冬季節實施，即將執行首次載人交會對接任務的神舟九號飛船則選擇夏季發射。有關專家表示，這次發射將面臨雷電、溫度等天氣條件的考驗。神舟八號飛船是在去年11月1日發射，此時正是秋末，在天氣條件和溫度上都相對比較適宜。

交會對接方式：手控VS自控

　　專家表示，神舟八號飛船和神舟九號飛船的設備是基本相同的，但是與天宮一號的交會對接方式不一樣，神舟九號由航天員來控制，此次載人交會對接最主要的目的就是要掌握航天員手控對接技術。手控方式對航天員的操作負荷，也就是勞動量的要求大大增加，還要受到航天環境，尤其是光線的影響。

　　而神舟八號無人飛船與天宮一號對接時采用的是自控交會對接方式。自控交會對接比較省事，規避了人員操作的失誤，并且不需要考慮航天員的安全和救生系統。但其可靠性和靈活性沒有手控高，出現突發情況不好處理，設備更為復雜，對地面支持的要求也更高。

載人：2男1女VS2個假人

　　神舟九號是載人飛船，執行此次神九任務的飛行乘組由3名航天員組成，并將首次出現女航天員，打破中國從未有女航天員進入太空的紀錄。與神九載人相比，神舟八號無人飛船并沒有航天員搭乘。但是，神舟八號仍按照載人標準配備了兩個和真人重量相當的形體假人，兩個形體假人各重75公斤，分別按照真實飛行狀態穿好艙內航天服，服裝上安裝了生理信號測試盒。

神舟九號：

　　神舟九號飛船全長約9米，最大直徑2.8米，質量約8噸，由軌道艙、返回艙和推進艙組成。它的主要職能為搭載水、食物、推進劑和試驗設備，用作緊急逃生飛船和進行載人空間對接。神舟九號飛船將首次搭載活體蝴蝶（卵和蛹）升空。

神九推進艙：

　　推進艙也稱動力艙，呈圓柱形，艙內安裝推進系統發動機和推進劑、飛船電源、環境控制和通信等系統設備，為飛船在軌飛行和返回地面提供能源和動力。推進艙外部安裝了兩個太陽翼，為飛船提供所需電能。

神九返回艙：

　　返回艙形似大鐘，艙門與軌道艙相連，航天員可乘坐它上天和返回地面。該艙也是飛船的指揮控制中心，艙內設有儀表顯示、報警與照明設備，可顯示飛船導航及飛行姿態數據、飛行程序、艙內環境等；同時設有手動操作手柄及專用配套設備，必要時航天員可手動控制飛船姿態。

天宮一號：

　　中國第一個目標飛行器，全長10.4米，最大直徑3.35米，質量約8.5噸，由實驗艙和資源艙構成。天宮一號航天員的生活空間大約是15立方米，是載人飛船空間的2倍多，能夠同時滿足3名航天員工作和生活需要。

神九跟蹤測量系統：

　　神舟九號前部裝有微波雷達、激光測距儀，可對天宮一號進行跟蹤、接近、對準。與天宮一號上的信標、應答機構構成一套完整的跟蹤測量系統。

神九軌道艙：

　　軌道艙呈圓桶形狀，提供出艙活動需要的氣閘艙功能和航天員生活艙功能。

天宮跟蹤測量系統：

　　天宮一號前部裝有一個用于空間交會對接的跟蹤測量設備，包括信標、應答器、通信天線等。用于配合神舟九號上的微波雷達、目視光學瞄準器完成捕獲、跟蹤、對準。

天宮交會對接裝置：

　　天宮一號前部裝有“異體同構周邊”式對接機構，用于與神舟九號進行對接。

神九對接機械裝置：

　　神九前部裝有“異體同構周邊”式對接機構，用于與天宮一號進行對接。

天宮實驗艙：

　　分為前錐段、圓柱段和后錐段，密封的前錐段和圓柱段為航天員短期駐留提供了在軌生活空間，可容納3名航天員生活，后部非密封的后錐段安裝再生式生命保障設備。

太陽翼：

　　天宮一號采用4片折疊式的太陽能電池板，這是中國低軌飛行器中最復雜的太陽翼設計。

天宮資源艙：

　　裝有火箭發動機和電源裝置等，外部安置太陽翼，用于提供軌道和姿態控制、電力能源供應、熱控環控。（新華 法晚 北晨 綜合）