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“天神”合体6天后自动分离 实施手控交会对接

2012年06月19日 15:25
来源:南方日报 作者:王小飞

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天宫—神九成功实现自动交会对接,神九返回舱内航天员表情轻松。本版图片均据新华社

南方日报讯(特派记者/王小飞特约通讯员/宗兆盾谢波)昨日下午,中国首次载人交会对接任务实现两个历史性突破:一是14时14分,神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器成功实现自动交会对接;二是17时07分,神舟九号航天员进入天宫一号实验舱,标志着中国航天员首次访问在轨飞行器获得圆满成功。

天宫—神九交会对接耗时近2.5小时。虽然与去年11月天宫—神八首次交会对接过程基本相同,但本次交会对接全程在阳照区进行,主要目的是考核检验交会测量设备,特别是光学测量设备在光照条件下的性能。

11时47分,神舟九号飞抵天宫一号后下方约52公里处,并转入自主控制状态。

14时07分,神舟九号与天宫一号对接环轻轻接触,经过捕获、缓冲与校正、拉回等技术动作,14时14分,两者建立刚性连接,形成天宫—神九组合体。

近3小时后,17时06分,航天员景海鹏成功开启天宫一号目标飞行器实验舱舱门,于17时07分以飘浮姿态进入天宫一号。随后,航天员刘旺、刘洋也先后进入天宫一号。

天宫—神九组合体将在太空飞行6天后自动分离,然后再实施航天员手控交会对接。在此期间,3名航天员将在天宫一号开展多项空间科学实验和技术试验活动。

权威发布

航天员将与家人天地通话

刘洋谈太空感受:飘浮很美妙,操作不容易

南方日报讯(特派记者/王小飞)昨日,神舟九号航天员迎来太空生活的第二个白天。11时许,神舟九号载人交会对接任务航天员系统副总师黄伟芬向媒体介绍了航天员的生活工作情况。黄伟芬透露,她与刘洋进行了天地通话。

黄伟芬说:“我主要是让他们放松,减轻压力,感到温馨,鼓励他们。我问了刘洋的感觉和感受,比如‘你觉得太空中飘浮是否特别美妙?"

刘洋回答说:“飘浮确实美妙,但操作就不容易了。”

黄伟芬表示,本次载人交会对接任务中,航天员在太空停留时间长达10余天,因此,航天员系统加大了对航天员的心理支持力度,将安排多次航天员与地面人员通话,通话人员包括领导、教员、家人和医生等。

航天员初进太空,会出现一些生理反应,也要有个适应过程。黄伟芬说,从监视画面、监测信号、沟通交流和自我感觉等角度综合分析,航天员的状态都很好。

神九变轨减少一次

北京飞控中心:既简化操作,又提高安全性和可靠性

南方日报讯(特派记者/王小飞特约通讯员/谢波姜宁)昨日11时47分,神舟九号飞船成功完成远距离导引控制,到达与天宫一号后下方52公里处的交会对接入口,转入自主控制,等待与天宫一号目标飞行器对接。

在北京航天飞行控制中心的精确控制下,神舟九号飞船原本实施5次变轨,但只进行了4次就成功进入距地面高度约343公里的近圆轨道,与天宫一号处在相同轨道面的交会对接点上。

北京航天飞行控制中心研究员唐歌实介绍,该中心通过精密定轨和精确的轨控效果标定,研究分析认为第5圈和第19圈轨道控制将对轨道面产生一个固定偏差,因此可以利用这个偏差,来替代第13圈的轨道面修正,从而取消原来设计的轨道面修正控制,将原来设计的5次变轨减为4次,在简化飞行控制操作的同时,也提高了航天员和飞行控制的安全性和可靠性。

现场直击  

首次交会对接时间轴

6月17日01时30分许

神舟九号第一次远距离导引控制(变轨)。

6月18日05时43分

神舟九号第四次远距离导引控制(变轨)。

6月18日11时47分

神舟九号抵达位于天宫一号后下方约52公里处,转入交会对接自主控制段的寻的段。

6月18日12时41分

神舟九号进入5公里停泊点。

6月18日14时01分

神舟九号自主进入30米停泊点。然后,神舟九号以0.2米/秒的相对速度向与天宫一号飞行,对接机构接触。平移靠拢段结束。至此,神舟九号自主控制段结束,转入对接段。

6月18日14时07分

神舟九号对接段。该段从天宫一号与神舟九号对接机构接触开始,经接触、捕获、缓冲与校正、拉回、锁紧等5个技术动作。

6月18日14时14分

天宫一号目标飞行器与神舟九号载人飞船成功实现自动交会对接,形成天宫一号-神舟九号组合体。

6月18日17时06分

景海鹏开启天宫一号实验舱舱门,随后,3名航天员先后进入实验舱,开展相关空间科学实验和技术试验。6天后,再进行航天员手控交会对接。

揭秘

太空时间谁说了算?

在日常生活中,一般的时间误差是可以允许的。但在航天活动中,所有设备、所有系统都要按照同一个时间标准运作,每个系统、每个单位都有专门负责保证时间准确无误的岗位,这就是"时间统一系统(简称‘时统’)"。

北京航天飞行控制中心的时统工作,由女专家梁玉秋负责。她的任务是,让该中心所有的时间计量设备,在极高的精度上保持步调一致,避免时间混乱。

在日常生活中,时间精确到分和秒就足够了。但在航天任务中,要对在太空高速飞行的航天器精准测控,对时间精度的要求就必须达到毫秒、微秒(1微秒等于百万分之一秒)。

南方日报特派记者王小飞

技术解说

交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段。

自主控制段又可分3个阶段,即寻的段、接近段和平移靠拢段。该阶段自神舟九号转入自主控制开始,经5公里停泊、400米停泊、140米停泊和30米停泊,直至与天宫一号接触为止。

对接段可进一步分为接触、捕获、缓冲与校正、拉回、锁紧5个过程。它始于两目标对接机构接触,止于两目标对接机构锁紧,实现刚性连接,形成组合体。

北京时间2012年6月18日11时47分,在遨游太空第28圈时,神舟九号追到了天宫一号后下方52公里处,进入交会对接飞行过程的自主控制段。

北京航天飞行控制中心两个大厅里,参试人员早已严阵以待。

在距离地面343公里处,3名航天员身着白色舱内压力服,躺坐在神舟九号返回舱内,手捧飞行手册,目光注视前方。

他们将近距离观看一场长达两个多小时的"太空大片":

这部"大片",融合了诸多时尚元素。在距离地球343公里的轨道上,在时速2.8万公里的运动中,在现代科技不可思议的力量的牵引下,两个来自中国的航天器,优雅地靠近,温柔地对接,热情地拥吻。

这一幕,壮美得令人想大声惊叹,又精致得令人屏气凝神。

天宫—神九的首次交会对接,为中国航天史书写了浓墨重彩的一页,也将在航天员的脑海里成为永恒。

第一幕自主控制

6月18日11时许,飞控大厅大屏幕上,浩瀚天宇中天宫一号、神舟九号舒展着蓝色的翅膀,遥遥相望……

天宫一号已在太空徘徊了4000余圈。

11时47分。

"神舟九号远距离导引正常完成,相对导航建立,转入自主控制!"

调度人员的声音回荡在大厅里。

北京航天飞行控制中心一号和二号飞控大厅前方的大屏幕,从左至右分为3个区域,显示着同样的内容。

最大的区域在中间,是两个飞行器交会对接过程的实时模拟三维动画。画面上半部分又分为两半,分别显示"从神九看天宫"和"从天宫看神九"。

此时,神舟九号飞船已正常启动自主控制允许指令,顺利转入寻的段,开始自主控制。

大屏幕上,天宫一号、神舟九号一前一后飘然而来。它们一个向后翘首企盼,一个向前望眼欲穿,彼此寻找对方的位置。

"飞船转5公里保持!"

洪亮的调度声依次在大厅响起。

只见神舟九号沿着红色的飞行轨迹,轻盈地滑向天宫一号,两者的距离在缓慢缩短。

返回舱内,景海鹏向飞船发出了手控制令,对飞船上的手动控制设备加电,设置交会对接状态。

北京飞行控制中心总工程师童斌说,景海鹏这个手控指令,是自动对接的一项重要备份手段。出现异常情况时,可以由航天员实施手动对接或撤离。此外,因为这次对接在阳照区进行,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。

许久之后,神舟九号在其第29圈飞行中,到达了它的5公里停泊点。

神舟九号停止了向天宫一号的迅速接近。

一号飞控大厅里,一双双眼睛严密监视着停泊点上的神舟九号。地面人员与航天员均确认,一切正常,可以继续前进。

神舟九号抖擞精神,继续对天宫一号穷追不舍。

这一追,它又一口气跑了60多分钟,逼近到距离天宫一号140米的地方。

其间,神舟九号在其第30圈飞行过程中,曾进入400米停泊点停留片刻。

地面人员与航天员再次确认,神舟九号可以继续前进。

大屏幕显示着从天宫一号传回的画面,好像透过一扇打开的窗户,看到神舟九号缓缓靠近。

"飞船转140米接近!"

"飞船对接准备完成!"

神舟九号的对接机构缓缓推出。

第二幕交会对接

此刻,神舟九号的脚步放得很慢,每秒0.2米的柔和速度,直线前进。

"飞船转30米接近!"调度的声音简洁有力。

时间一分一秒地敲打在心头,激动人心的时刻越来越近。3分钟过去了。

"飞船转30米保持!"

现在,神舟九号要靠惯性前进,走完这最后的30米。

只见它小心翼翼而又坚定自信地向天宫一号靠近,靠近,再靠近……

虽然两个飞行器都在以每小时2.8万公里的速度飞行,但它们的相对速度已经很小。

刘旺看到,前方的天宫一号仿佛静止不动了,温柔地等候神舟九号的到来。

刘洋右手持一部摄像机,将交会对接的瞬间拍摄下来。

在飞控大厅大屏幕上,神舟九号从左侧向右,对准天宫,缓缓前行。

25米,20米,15米,10米,9.2米,7米,6米,4米,2.5米,1米……

十字形对准标记清清楚楚出现在视野里。

刘旺双手放在膝部,似乎在暗暗使劲。再过几天,神舟九号就要在他的手动操控下,再次与天宫一号交会对接了,他需要确保手控与自动一样完美无缺。

对接机构上的黑色圆环,既像伸出的手臂,在迎候对方,又像微启的双唇,等待醉人的亲吻。

大厅里很安静,这也是决定后续任务能否继续进行的决定性的几秒钟。

终于,14时07分,天宫一号和神舟九号的对接机构柔和地接触了。

大厅里传出景海鹏的声音:"神舟九号报告,仪表显示对接环捕获,完毕!"

寂静的太空无法传播任何声响,但大厅里一双双期盼的眼睛,分明看到了它们的亲吻;一双双凝神倾听的耳朵,分明听到了一声清脆的碰撞。

有专家说,此时航天员的感觉,就像用5公里的时速倒车时,不小心撞到了墙那样。

但航天员对这个"撞墙"的感受,肯定是心醉神迷的。刘旺曾说,交会对接最后时刻,会觉得前面的航天器"扑面而来"。

只见神舟九号的对接机构向天宫缓缓推入,对接机构上的3把捕获锁,与天宫一号对接机构上的3个卡板器紧紧咬合起来。

大屏幕上,"从神九看天宫"和"从天宫看神九"画面,光线一丝丝消失,最后,一片黑暗。

两个圆形的对接机构缓缓旋转,紧紧地扣在了一起。

"各号注意,天宫、飞船对接机构锁紧,自动交会对接正常完成!"

此刻,是北京时间6月18日14时14分。

掌声、欢呼声响彻两个飞控大厅。

景海鹏向摄像头伸出了大拇指,刘旺挥舞了一下拳头,刘洋则一如既往地微笑着。

第三幕迎接挑战

自动交会对接"太空大片"散场了,航天员演出的时刻到来。

在接下来的时间里,景海鹏、刘旺和刘洋会创造中国载人航天史上的几个第一:

第一次进入天宫一号实验舱工作和生活,使我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"。

第一次实施天宫—神九手控交会对接。

刷新我国航天员在太空停留的时间长度。

成为在太空度过端午节的首批航天员。

……

新的挑战在后面。

迎接挑战,是中国航天人的性格。

南方日报特派记者王小飞

特约通讯员姜宁谢波

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[责任编辑:杜苗] 标签:交会对接 对接机构 交会测量
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