神八升空赴太空之約 天宮迎候近百種預(yù)案應(yīng)對風(fēng)險

????對接飛行五步走：經(jīng)歷尋的、接近和平移靠攏三個階段，神舟八號飛船自主導(dǎo)航控制到與天宮一號目標(biāo)飛行器接觸，自主控制飛行過程約需兩個半小時15分鐘內(nèi)完成捕獲、緩沖、拉近和鎖緊四個過程，最終形成組合體由天宮一號負(fù)責(zé)組合體飛控，組合體飛行12天左右擇機(jī)進(jìn)行第二次交會對接繼續(xù)飛行2天后，兩飛行器分離。神八返回艙返回。

　　海口網(wǎng)11月1日消息 皓月，塔架，火箭……今天凌晨1點(diǎn)，發(fā)射塔架前燈火通明，航天專家們正緊張忙碌。這是多么熟悉的場景，9月29日，天宮一號正是從這里起航。而今天早晨5點(diǎn)58分，神舟八號也將沖天而起，去追尋它們的“太空之約”。

　　專家說，這就像在太空中“穿針引線”，上面一根“針”，地面發(fā)射一根“線”上去穿過“針孔”，技術(shù)難度、精度均極高。這是第一次“零窗口發(fā)射”，發(fā)射時間精確到“秒級”。這是一次嶄新的騰飛，發(fā)射場117項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)的變化，21天測試發(fā)射流程優(yōu)化……所有的積淀與創(chuàng)新，都將在4個多小時后，隨著神舟八號的騰空而起，去沖擊中國航天的新標(biāo)桿。

　　天宮一號調(diào)姿迎候近百種預(yù)案應(yīng)對風(fēng)險

　　昨晚，神舟八號的發(fā)射進(jìn)入倒計(jì)時，而天宮一號已經(jīng)調(diào)姿迎候。

　　在昨日上午酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心舉行的新聞發(fā)布會上，中國載人航天工程新聞發(fā)言人武平表示，天宮一號入軌后，分別于飛行第4圈和13圈進(jìn)行了變軌，進(jìn)入到高度為354公里的近圓軌道；完成了平臺在軌測試，特別對交會測量設(shè)備、對接機(jī)構(gòu)性能以及停控、倒飛等功能進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，天宮一號平臺運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備工作正常，各項(xiàng)功能和性能滿足交會對接任務(wù)要求。近日，天宮一號又進(jìn)行了軌道控制和調(diào)相控制，現(xiàn)已完成調(diào)相和軌道圓化，進(jìn)入高度為343公里的交會對接軌道，轉(zhuǎn)為倒飛狀態(tài)，等待與神舟八號的交會對接……

　　中國載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平表示，交會和對接是最大難點(diǎn)：首先，為了使神舟八號與天宮一號處于同一個軌道面，火箭發(fā)射入軌的精度要求比過去提高了三到五倍；第二，交會過程對測量、控制提出很高的要求，不僅要保證“看得見、找得到”的精度，還要充分利用航天器軌道特點(diǎn)尋找能量消耗最少、最優(yōu)化的控制算法；第三，兩個航天器靠近后能不能“接得上”，從接觸、捕獲、緩沖到最終對接上，對接機(jī)構(gòu)是難點(diǎn)。實(shí)際上，到這一步，神舟八號的使命才完成了一半，之后的組合體控制、飛船分離和返回同樣不容易。

　　據(jù)了解，從國際上已經(jīng)進(jìn)行的交會對接任務(wù)看，曾發(fā)生過飛行器相撞的事故。武平透露，中國載人航天工程采取多種措施應(yīng)對風(fēng)險：一是確保飛行產(chǎn)品高質(zhì)量，不帶任何疑點(diǎn)發(fā)射；二是以最為關(guān)鍵的自主控制系統(tǒng)和對接機(jī)構(gòu)為重點(diǎn)，進(jìn)行了大量的地面仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證；三是針對交會對接過程中可能出現(xiàn)的故障，制定了近百種故障預(yù)案，并進(jìn)行了反復(fù)的合練演練。此外，針對不同類型的故障，設(shè)計(jì)了各種安全模式，以應(yīng)對預(yù)案外的故障。比如為防止兩飛行器碰撞，設(shè)計(jì)了飛船撤退和撤離兩種安全模式。

　　長征2號F遙八技術(shù)更新150多項(xiàng)

　　昨日上午10點(diǎn)30分，發(fā)射神舟八號飛船的長征2號F遙八運(yùn)載火箭加注燃料劑，下午1點(diǎn)開始氧化劑加注，晚上7點(diǎn)加注全部完成，晚上9點(diǎn)58分進(jìn)入發(fā)射負(fù)8小時發(fā)射狀態(tài)，等待今晨5點(diǎn)58分準(zhǔn)時發(fā)射……

　　據(jù)了解，相對于長征2號F遙七運(yùn)載火箭，長征2號F遙八運(yùn)載火箭的技術(shù)更新多達(dá)150多項(xiàng)。

　　中國航天科技集團(tuán)一院副總設(shè)計(jì)師張智介紹：“第一是提高了運(yùn)載能力，多加了推進(jìn)劑。第二，提高了火箭的入軌精度。第三是火箭的可靠性的提高。目前火箭還是由10個分系統(tǒng)組成，絕大部分都進(jìn)行了旨在提高可靠性的改進(jìn)。”

　　曾經(jīng)7次送神舟飛船上天的長征2號F火箭一直享有“神箭”的美譽(yù)，也是目前中國所有運(yùn)載火箭中起飛質(zhì)量最大、長度最長的火箭，運(yùn)載能力在8噸以上。此次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的長征2號F遙八運(yùn)載火箭全長約58米，起飛質(zhì)量約497噸，運(yùn)載能力為8.13噸。

　　由于神舟八號完全按照載人的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，因此，與發(fā)射天宮一號目標(biāo)飛行器的長征2號FT1火箭相比，遙八增加了逃逸塔，并在控制系統(tǒng)中增加了逃逸裝置。張智介紹說，如果在起飛前900秒到起飛后160秒時間段內(nèi)，火箭的傾倒角度達(dá)到6度，逃逸系統(tǒng)可以拽著軌道艙和返回艙與火箭分離，并降落在安全地帶，幫助飛船上的航天員脫離險境。張智說：“增加了逃逸相關(guān)的各種系統(tǒng)，整流罩上加了很多東西都是為逃逸使用的。另外在控制系統(tǒng)中也增加了逃逸裝置。也有故障檢測處理系統(tǒng)，在T1的時候只有檢測系統(tǒng)，只看火箭有沒有問題，但是這次裝上了處理部分，一旦發(fā)現(xiàn)有問題可以對故障進(jìn)行處理，指示逃逸，并執(zhí)行逃逸過程。”

　　“零窗口”發(fā)射 精確到秒級

　　所謂“零窗口”，即指在預(yù)先計(jì)算好的發(fā)射時間，分秒不差地將火箭點(diǎn)火升空，不允許有任何延誤與變更。

　　這與以往飛船發(fā)射不同。專家表示，以前的神舟六號、神舟七號，發(fā)射都有一定的窗口寬度，比如說10分鐘、20分鐘、30分鐘，而這次發(fā)射要求“零窗口”發(fā)射，即準(zhǔn)確到秒。

　　發(fā)射場系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師鄭永煌介紹，因?yàn)榻粫尤蝿?wù)是兩個航天器共同組織實(shí)施的，就是說天宮一號目標(biāo)飛行器發(fā)射升空以后，建立一個對接軌道，那神舟八號的發(fā)射就要考慮對接軌道的發(fā)射需求。目前，采用的是共面發(fā)射，這個共面發(fā)射就要求飛船的發(fā)射是零窗口，就是說飛船要準(zhǔn)時發(fā)射，不能出現(xiàn)推遲的情況。

　　武平表示，神舟八號必須在天宮一號軌道面經(jīng)過發(fā)射點(diǎn)后的一定時間內(nèi)準(zhǔn)時點(diǎn)火起飛，否則就需要消耗很多的推進(jìn)劑來修正兩者之間的軌道面偏差。

　　“這次任務(wù)中，提前4小時才能將發(fā)射時間精確到秒。”武平說，隨著中國載人航天發(fā)射場能力的不斷提升，這種精確時刻的發(fā)射能夠?qū)崿F(xiàn)。而事實(shí)上，在以前神六、神七、天宮一號的發(fā)射上，雖然有發(fā)射窗口，但基本上都實(shí)現(xiàn)了零窗口發(fā)射。

　　神舟八號奠定批量生產(chǎn)基礎(chǔ)

　　昨日的神舟八號，已經(jīng)做好出發(fā)準(zhǔn)備。神舟八號項(xiàng)目副總指揮穆東明向記者介紹：神舟八號早在8月6日就已進(jìn)入發(fā)射基地，于9月下旬完成了推進(jìn)艙、返回艙、軌道艙的組裝，并進(jìn)行了電測。

　　據(jù)介紹，為了此次與天宮一號的交會對接，神舟八號飛船進(jìn)行了改進(jìn)：增加了對接機(jī)構(gòu)；安裝了相應(yīng)的測量和雷達(dá)系統(tǒng)，測距離、速度、角度和姿態(tài)；還安裝了光學(xué)系統(tǒng)，保證看得更清楚，能夠平穩(wěn)對接；此外，飛船還在動力系統(tǒng)上做了一些改進(jìn)，增加了平移的發(fā)動機(jī)，保證對接時系統(tǒng)運(yùn)行更自由。

　　據(jù)了解，執(zhí)行此次交會對接任務(wù)的神舟八號為改進(jìn)型飛船，它全長9米，最大直徑2.8米，起飛質(zhì)量8082公斤。采用3個艙室構(gòu)造，軌道艙是航天員生活艙，有效活動空間5立方米，艙外安裝交會對接測量設(shè)備和主動對接機(jī)構(gòu)；返回艙是航天員座艙，配有降落傘和著陸緩沖系統(tǒng)，艙內(nèi)配置有儀表板、指令板以及航天員手動控制手柄；推進(jìn)艙是飛船的動力和能源艙段。

　　武平介紹，神舟八號飛船在前期飛船基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大改進(jìn)，600多套設(shè)備中，一半以上發(fā)生了技術(shù)狀態(tài)變化。其中，新研設(shè)備約占15%，改進(jìn)設(shè)備約占40%，主要變化在兩個方面：一是具備了自動和手動交會對接功能，為此，新增和改進(jìn)了一些設(shè)備。比如，用于自主交會對接的控制軟件，是全新設(shè)計(jì)研發(fā)的，增配了反推發(fā)動機(jī)和平移發(fā)動機(jī)，改進(jìn)研制了航天員手動控制設(shè)備。二是為提高飛船的性能及安全性、可靠性，對部分系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。比如飛船在前期可獨(dú)立飛行5-7天的基礎(chǔ)上，具有了與目標(biāo)飛行器對接后停靠180天的能力；太陽帆板發(fā)電能力比一期飛船增加了50%；改進(jìn)了降落傘和著陸緩沖系統(tǒng)，提高了安全性和可靠性。

　　武平表示，通過這些改進(jìn)和交會對接任務(wù)的飛行驗(yàn)證，將逐步形成標(biāo)準(zhǔn)配置、狀態(tài)固化的載人飛船，為后續(xù)任務(wù)的組批投產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

　　未來執(zhí)行交會對接任務(wù)航天員乘組已完成初步選拔

　　穆東明向記者介紹，神舟八號雖然是無人飛行，但這次飛行將對未來的載人任務(wù)進(jìn)行充分的技術(shù)驗(yàn)證和準(zhǔn)備。

　　武平說，執(zhí)行交會對接任務(wù)的航天員乘組已完成初步選拔，包括兩名女航天員在內(nèi)的乘組正在按計(jì)劃開展交會對接任務(wù)訓(xùn)練，他們精神狀態(tài)良好，訓(xùn)練的重點(diǎn)是手控交會對接技術(shù)。

　　按照中國載人航天工程交會對接階段的任務(wù)規(guī)劃，2012年內(nèi)將開展神舟九號、十號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器的交會對接試驗(yàn)，其中至少有一次是載人飛行。

　　據(jù)了解，“神八”與“神九”、“神十”一樣都是按照載人要求設(shè)計(jì)的，“神八”上增配有圖像記錄設(shè)備和力學(xué)參數(shù)測量設(shè)備，能夠記錄下交會對接過程和飛船在飛行過程中的各種力學(xué)參數(shù)，有助于航天員地面訓(xùn)練和評價飛船的載人力學(xué)環(huán)境。通過這次飛行，可以驗(yàn)證改進(jìn)后的飛船能否適應(yīng)載人航天飛行的要求。

　　“雖然此次是無人飛行，但為明年的載人飛行做了大量準(zhǔn)備工作。”武平舉例說，航天員太空鍛煉設(shè)備、醫(yī)學(xué)監(jiān)測和健康維護(hù)設(shè)備等已經(jīng)裝上了天宮一號。

　　首次開展國際空間生物實(shí)驗(yàn)

　　據(jù)了解，此次神舟八號飛船上將進(jìn)行我國載人航天史上的首次國際合作。2008年5月，中國載人航天工程辦公室和德國國家宇航中心，簽署了《中德在神舟八號飛船上開展空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的合作協(xié)議》，根據(jù)協(xié)議，神舟八號裝載了通用生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，其中德國負(fù)責(zé)提供生物培養(yǎng)箱，中國負(fù)責(zé)研制控制設(shè)備和與飛船的接口裝置。

　　中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用總體部總體室主任設(shè)計(jì)師趙黎平向記者介紹，雙方科學(xué)家將利用這些實(shí)驗(yàn)裝置合作開展17項(xiàng)空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中中方10項(xiàng)、德方6項(xiàng)、聯(lián)合實(shí)驗(yàn)1項(xiàng)，涉及中方7家單位，德方6所大學(xué)。涉及的領(lǐng)域有基礎(chǔ)生物學(xué)、空間生物技術(shù)、先進(jìn)的生命知識系統(tǒng)中的生物學(xué)和輻射生物學(xué)研究。

　　武平表示，此項(xiàng)合作是我國載人航天首次在空間科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域開展的國際合作。隨著我國載人航天的不斷發(fā)展，在后續(xù)空間實(shí)驗(yàn)室、空間站階段，我國將與世界各國開展務(wù)實(shí)合作與積極交流。

　　除了中德合作的這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)之外，天宮一號還將開展一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)，主要包括空間對地遙感探測應(yīng)用試驗(yàn)、空間材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)，以及空間環(huán)境和空間物理探測試驗(yàn)等。

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