“天宮一號目標飛行器瞄準9月29日21時(shí)16分至21時(shí)31分窗口前沿發(fā)射!弊蛉障挛3時(shí)許,酒泉衛星發(fā)射中心舉行的新聞發(fā)布會(huì )上,中國載人航天工程辦公室科技計劃局局長(cháng)、載人航天工程新聞發(fā)言人武平宣布了這一消息。
南方日報記者了解到,新聞發(fā)布會(huì )上還透露了天宮一號開(kāi)始征程至服役結束的整個(gè)運作流程。
準備 發(fā)射中心進(jìn)入臨射狀態(tài)
記者從酒泉衛星發(fā)射中心獲悉,昨天上午8時(shí)16分,參加“天宮一號”飛行任務(wù)的航天員、空間應用、運載火箭、發(fā)射塔、測控通信、控制實(shí)驗室等各大系統完全按照發(fā)射實(shí)戰要求指揮協(xié)同,相關(guān)測控站、遠望3號測量船一同參加了發(fā)射前的最后一次全區合練,各項程序按計劃完成,這標志著(zhù)參事各系統準備就緒、技術(shù)狀態(tài)凍結、待命執行發(fā)射。13時(shí),工作人員對搭載“天宮一號”的長(cháng)征2F運載火箭進(jìn)行了推進(jìn)劑加注,整個(gè)加注過(guò)程用了6個(gè)小時(shí)左右;鸺七M(jìn)劑加注是發(fā)射直接準備的最后一項工作。
加注之后,整個(gè)發(fā)射中心已經(jīng)進(jìn)入臨射狀態(tài)。
升空 近圓軌道進(jìn)行在軌測試
中國載人航天工程辦公室昨天發(fā)布了《天宮一號任務(wù)飛行方案》,以使社會(huì )公眾更加準確、全面了解天宮一號任務(wù)的整體情況。發(fā)布的方案包括文字和動(dòng)畫(huà)視頻兩個(gè)部分,主要內容為天宮一號任務(wù)的任務(wù)目標、任務(wù)規劃、技術(shù)狀態(tài)及飛行程序,較為詳細完整地介紹了這次任務(wù)的基本信息。其中透露,天宮一號目標飛行器為全新研制,采用實(shí)驗艙和資源艙兩艙構型,全長(cháng)10.4米,艙體最大直徑3.35米,起飛質(zhì)量8506千克。實(shí)驗艙由密封艙和非密封后錐段組成,密封艙有效活動(dòng)空間約15立方米,可滿(mǎn)足3名航天員在艙內工作和生活需要;非密封后錐段安裝遙感試驗設備。
天宮一號由改進(jìn)型長(cháng)征二號F/T1火箭發(fā)射。該型號火箭在原長(cháng)征二號F火箭的基礎上,研制了新型整流罩,并對助推器、控制系統和故障檢測系統等進(jìn)行了改進(jìn),提高了運載能力和入軌精度;鸺L(cháng)52米,起飛質(zhì)量493000千克,運載能力8600千克。
“天宮一號目標飛行器瞄準9月29日21時(shí)16分至21時(shí)31分窗口前沿發(fā)射!蔽淦秸f(shuō),天宮一號發(fā)射升空后將兩次變軌,進(jìn)入高度約350公里的近圓軌道進(jìn)行在軌測試,之后完成其歷史使命。
飛行 三招防止空間碎片侵犯
隨著(zhù)各國航天活動(dòng)不斷增加,太空垃圾也越來(lái)越多,天宮一號如何保證在太空中安全飛行和生存?
武平坦言,目前可觀(guān)察到的、尺寸約10厘米以上的空間碎片就有一萬(wàn)六千余枚,觀(guān)測不到的更是難以計數。中國一直以負責任的態(tài)度,積極參加有關(guān)國際組織關(guān)于空間碎片問(wèn)題的討論,并愿意與國際社會(huì )一道,為妥善解決空間碎片問(wèn)題作出努力。
談及空間碎片對天宮一號的影響,武平表示,目前科研人員已采取了3個(gè)方面的措施:一是加強了空間碎片的監測和預警;二是天宮一號目標飛行器本身也采取了防護和規避措施;三是天宮一號目標飛行器壽命末期,將主動(dòng)離軌,隕落在指定海域。
這意味著(zhù),天宮一號不僅能夠避免空間碎片的干擾,還能防止自己成為新的空間碎片,這為天宮一號順利完成交會(huì )對接提供前提保障。
返回 主動(dòng)離軌隕落南太平洋
“空間飛行器交會(huì )對接是航天領(lǐng)域公認的技術(shù)難關(guān),在國際上已經(jīng)進(jìn)行的交會(huì )對接任務(wù)中,包括近期國際空間站的一些對接任務(wù),都不是一帆風(fēng)順的!蔽淦秸f(shuō),我國首次空間交會(huì )對接試驗同樣面臨著(zhù)高風(fēng)險的挑戰,為此航天人員作了艱苦的努力,針對有可能的故障模式,分別對天宮一號和“神八”分別制訂了200多種故障預案,同時(shí)加強了故障處置演練。
據《飛行方案》透露,天宮一號在軌飛行期間,將分別與“神舟八號”、“神舟九號”和“神舟十號”飛船進(jìn)行交會(huì )對接,形成剛性連接的組合體。組合體飛行任務(wù)結束后,天宮一號與飛船分離。待飛船返回后,天宮一號升軌到高度約370公里的近圓軌道,轉入長(cháng)期在軌運行管理模式,開(kāi)展空間科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗,并等待下次交會(huì )對接。
據了解,天宮一號設計在軌壽命2年,壽命末期,天宮一號將主動(dòng)離軌,隕落南太平洋。
“我們對即將發(fā)射的天宮一號充滿(mǎn)信心,也充滿(mǎn)期待”,武平說(shuō)。
解密天宮一號
與“神八”進(jìn)行
兩次交會(huì )對接
武平還具體介紹了“神八”與天宮一號的對接過(guò)程。她透露,“神舟八號”飛船發(fā)射前,天宮一號降軌至343公里的近圓軌道等待交會(huì )對接!吧癜恕11月1日發(fā)射,入軌后兩天內完成與天宮一號的第一次交會(huì )對接,形成組合體,組合體飛行12天左右后,擇機進(jìn)行第二次交會(huì )對接。組合體運行結束后,飛船于一天內返回地面,“天宮一號”將升軌至自飛行軌道,轉入長(cháng)期運行管理模式,等待下次交會(huì )對接。
天宮一號發(fā)射只是其與“神舟八號”進(jìn)行交會(huì )對接任務(wù)的第一步。武平表示,按照我國載人航天工程三步走發(fā)展戰略,在今年完成首次交會(huì )對接任務(wù)后,后續任務(wù)的規劃是:2012年底前,完成無(wú)人和載人空間交會(huì )對接試驗,突破和掌握飛行器空間交會(huì )對接技術(shù)。2016年前,研制并發(fā)射空間實(shí)驗室,突破和掌握空間站關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)展一定規模的空間應用。2020年前后,研制并發(fā)射自己的空間站,該空間站將由1個(gè)核心艙和2個(gè)實(shí)驗艙組成,在軌組裝成本體質(zhì)量60噸級載人空間站,通過(guò)空間站的建設,突破和掌握載人空間站建造和運營(yíng)技術(shù)、長(cháng)期載人飛行技術(shù),并開(kāi)展較大規模的空間應用。
比美俄飛船
更先進(jìn)更經(jīng)濟
“與美國、俄羅斯早期的交會(huì )對接試驗采用飛船和飛船對接的策略不同,我們是專(zhuān)門(mén)研制了天宮一號目標飛行器,它在技術(shù)、經(jīng)濟等方面更具有優(yōu)勢!蔽淦奖硎。
天宮一號目標飛行器可以支持多次交會(huì )對接,這樣就減少了發(fā)射次數。另外,“我們的目標飛行器是按照后續空間實(shí)驗室的要求設計的,它在完成交會(huì )對接任務(wù)的同時(shí),也可以驗證后續的一些關(guān)鍵技術(shù)”,武平透露,除此之外,它還可以同時(shí)開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗和技術(shù)試驗。此次發(fā)射任務(wù)還采用了許多新技術(shù)。武平透露,“首次采用了火箭的迭代制導技術(shù),以及空間飛行器的組合控制與管理技術(shù)”。
關(guān)注神舟飛船
“神八”:中德將聯(lián)合實(shí)驗
新聞發(fā)布會(huì )上武平透露,在今年即將發(fā)射的神舟八號飛船上,中德將聯(lián)合開(kāi)展空間生命科學(xué)實(shí)驗。
“‘神舟七號’飛行中,2名中國航天員分別穿著(zhù)‘飛天’艙外航天服和從俄羅斯引進(jìn)的‘海鷹’艙外航天服實(shí)施了出艙活動(dòng),此次天宮一號也將搭載300面國際宇航聯(lián)合會(huì )(IAF)會(huì )旗;在今年即將發(fā)射的神舟八號飛船上,中德將聯(lián)合開(kāi)展空間生命科學(xué)實(shí)驗!蔽淦秸f(shuō)。武平還透露,中國已經(jīng)參加俄羅斯組織的火星500試驗,包括中國人王躍在內的6名志愿者將于今年11月初完成為期520天的模擬火星飛行試驗,返回地面。
“神九”:
是否載人仍待定
按照“神舟飛船”與“天宮一號”交會(huì )對接的任務(wù)安排,“神八”是無(wú)人飛船。在昨天的新聞發(fā)布會(huì )上,武平表示,“神八”之后的“神九”載不載人還未定,但是按照計劃“神十”是要載人的。
談及未來(lái)執行交會(huì )對接任務(wù)的航天員,武平表示,目前執行交會(huì )對接任務(wù)的航天員乘組已完成了初步選拔,航天員正在按計劃開(kāi)展任務(wù)訓練,訓練的重點(diǎn)是手控交會(huì )對接技術(shù)。她透露,我國首次選拔的女航天員也正在進(jìn)行交會(huì )對接任務(wù)訓練,相信在不遠的將來(lái),我們將能看到中國首位女航天員太空飛行的英姿。
展望載人登月
已在論證
未入政府計劃
在筑造天宮一號這個(gè)“天空之城”的同時(shí),人們不禁地會(huì )想到中國人的另一個(gè)太空之夢(mèng),那就是嫦娥奔月,實(shí)現載人登月。
武平說(shuō),那是載人航天活動(dòng)的一項重要內容,也是世界載人航天發(fā)展的熱點(diǎn)。月球是離地球最近的一個(gè)星體,登陸月球,一方面可以開(kāi)發(fā)利用月球資源,一方面也可為人類(lèi)探索更遠目標積累經(jīng)驗。
“中華民族自古以來(lái)就有嫦娥奔月的美好傳說(shuō),我們相信,隨著(zhù)我國航天技術(shù)的不斷發(fā)展,中國人遲早會(huì )實(shí)現登上月球的夢(mèng)想,”武平說(shuō),“目前,我們正在組織有關(guān)專(zhuān)家開(kāi)展載人登月的有關(guān)概念研究和前期的綜合論證工作,但目前還沒(méi)有列入政府的計劃,也沒(méi)有具體的時(shí)間表!
“太空雙人舞”關(guān)鍵要處同一軌道面
北京航天飛行控制中心軌道專(zhuān)家唐歌實(shí)詳解技術(shù)要點(diǎn)
昨天,在北京航天飛行控制中心,北京航天飛行控制中心航天動(dòng)力學(xué)技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)驗室主任、軌道專(zhuān)家唐歌實(shí)(如上圖,王小飛、呂大偉攝)詳解了天宮一號任務(wù)的特點(diǎn),以及航天飛行控制的原理問(wèn)題。
軌道控制密度高精度高
南方日報:與以往的載人航天、探月工程相比,這次的天宮一號任務(wù)有些什么新特點(diǎn)?
唐歌實(shí):天宮一號的交會(huì )對接任務(wù),與以往的載人航天和探月任務(wù)都大有不同。
在這次任務(wù)中,我們的測控系統將控制全新的天宮一號空間實(shí)驗室,將第一次實(shí)施高密度、高精度的、頻繁的軌道控制,將第一次實(shí)施真正意義上的兩目標協(xié)同飛控,是我國的兩個(gè)飛行器的首次“太空雙人舞”,對北京中心的飛控能力提出了極高的要求。
作為此次飛行控制任務(wù)的“神經(jīng)中樞”,中心研發(fā)了滿(mǎn)足多目標協(xié)同測控的全新軟件系統平臺,制定了完備的飛控實(shí)施方案、預案,進(jìn)行了多項聯(lián)試驗證,突破了多項關(guān)鍵技術(shù)。
這次天宮一號跟神舟八號交會(huì )對接,兩個(gè)飛行器都在太空高速運行。如何控制“天宮”一個(gè)月后和“神八”處于同一軌道面,將關(guān)系到交會(huì )對接能否成功。在這次任務(wù)中,空間環(huán)境復雜多變,太陽(yáng)活動(dòng)頻繁,對軌道確定和精度會(huì )產(chǎn)生極大影響。我們要控制它們互相接近,最后,一點(diǎn)兒不差地接在一起。要是精度不夠,位置稍微偏一點(diǎn)兒,或者速度稍微快了、慢了一點(diǎn)兒,后果就嚴重了。所謂“失之毫厘謬以千里”就是這個(gè)道理。
航飛控制原理如遙控車(chē)
南方日報:如果不用復雜的術(shù)語(yǔ),公眾應該怎樣理解航天飛行控制?
唐歌實(shí):大家都知道,火箭與孩子們過(guò)節玩的竄天猴的原理是一致的。一根細棍子,在一頭裝上火藥,點(diǎn)燃引信后,它就“噌”的一聲,靠著(zhù)反推作用力飛出去了。
航天飛行控制,跟小孩子玩的遙控玩具的原理也是一致的。你看這遙控小汽車(chē),你距離它十來(lái)米,把手里的遙控桿往前推,車(chē)就往前跑;往后拉,車(chē)就向后退。
這里面的道理是什么呢?廠(chǎng)家事先往汽車(chē)和遙控器里面裝入了程序。比如,往前推遙控桿,激活的是一號程序。汽車(chē)收到信號,知道要執行一號程序所要求的動(dòng)作了,與這個(gè)程序有關(guān)的一系列電路就激活了,一系列機械動(dòng)作也就隨之執行,汽車(chē)就向前跑了。
當然,遙控玩具與航天飛行控制,也存在著(zhù)重大區別,其關(guān)鍵在于,一方面航天器的復雜程度遠遠高于一部遙控玩具;另一方面,航天器在太空運行的規律與地面運動(dòng)完全不同。從精度來(lái)說(shuō),航天飛行講究的是精確、精準。