對接飛行五步走:經(jīng)歷尋的、接近和平移靠攏三個(gè)階段,神舟八號飛船自主導航控制到與天宮一號目標飛行器接觸,自主控制飛行過(guò)程約需兩個(gè)半小時(shí)15分鐘內完成捕獲、緩沖、拉近和鎖緊四個(gè)過(guò)程,最終形成組合體由天宮一號負責組合體飛控,組合體飛行12天左右擇機進(jìn)行第二次交會(huì )對接繼續飛行2天后,兩飛行器分離。神八返回艙返回。
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(zhuān)家們正緊張忙碌。這是多么熟悉的場(chǎng)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(zhuān)家說(shuō),這就像在太空中“穿針引線(xiàn)”,上面一根“針”,地面發(fā)射一根“線(xiàn)”上去穿過(guò)“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(shí)間精確到“秒級”。這是一次嶄新的騰飛,發(fā)射場(chǎng)117項技術(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(gè)多小時(shí)后,隨著(zhù)神舟八號的騰空而起,去沖擊中國航天的新標桿。
天宮一號調姿迎候近百種預案應對風(fēng)險
昨晚,神舟八號的發(fā)射進(jìn)入倒計時(shí),而天宮一號已經(jīng)調姿迎候。
在昨日上午酒泉衛星發(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(huì )測量設備、對接機構性能以及?、倒飛等功能進(jìn)行了測試。結果表明,天宮一號平臺運行穩定,設備工作正常,各項功能和性能滿(mǎn)足交會(huì )對接任務(wù)要求。近日,天宮一號又進(jìn)行了軌道控制和調相控制,現已完成調相和軌道圓化,進(jìn)入高度為343公里的交會(huì )對接軌道,轉為倒飛狀態(tài),等待與神舟八號的交會(huì )對接……
中國載人航天工程總設計師周建平表示,交會(huì )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(gè)軌道面,火箭發(fā)射入軌的精度要求比過(guò)去提高了三到五倍;第二,交會(huì )過(guò)程對測量、控制提出很高的要求,不僅要保證“看得見(jiàn)、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(gè)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,對接機構是難點(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。
據了解,從國際上已經(jīng)進(jìn)行的交會(huì )對接任務(wù)看,曾發(fā)生過(guò)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)鍵的自主控制系統和對接機構為重點(diǎn),進(jìn)行了大量的地面仿真與試驗驗證;三是針對交會(huì )對接過(guò)程中可能出現的故障,制定了近百種故障預案,并進(jìn)行了反復的合練演練。此外,針對不同類(lèi)型的故障,設計了各種安全模式,以應對預案外的故障。比如為防止兩飛行器碰撞,設計了飛船撤退和撤離兩種安全模式。
長(cháng)征2號F遙八技術(shù)更新150多項
昨日上午10點(diǎn)30分,發(fā)射神舟八號飛船的長(cháng)征2號F遙八運載火箭加注燃料劑,下午1點(diǎn)開(kāi)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8小時(shí)發(fā)射狀態(tài),等待今晨5點(diǎn)58分準時(shí)發(fā)射……
據了解,相對于長(cháng)征2號F遙七運載火箭,長(cháng)征2號F遙八運載火箭的技術(shù)更新多達150多項。
中國航天科技集團一院副總設計師張智介紹:“第一是提高了運載能力,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(gè)分系統組成,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(cháng)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載火箭中起飛質(zhì)量最大、長(cháng)度最長(cháng)的火箭,運載能力在8噸以上。此次執行發(fā)射任務(wù)的長(cháng)征2號F遙八運載火箭全長(cháng)約58米,起飛質(zhì)量約497噸,運載能力為8.13噸。
由于神舟八號完全按照載人的標準設計,因此,與發(fā)射天宮一號目標飛行器的長(cháng)征2號FT1火箭相比,遙八增加了逃逸塔,并在控制系統中增加了逃逸裝置。張智介紹說(shuō),如果在起飛前900秒到起飛后160秒時(shí)間段內,火箭的傾倒角度達到6度,逃逸系統可以拽著(zhù)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(shuō):“增加了逃逸相關(guān)的各種系統,整流罩上加了很多東西都是為逃逸使用的。另外在控制系統中也增加了逃逸裝置。也有故障檢測處理系統,在T1的時(shí)候只有檢測系統,只看火箭有沒(méi)有問(wèn)題,但是這次裝上了處理部分,一旦發(fā)現有問(wèn)題可以對故障進(jìn)行處理,指示逃逸,并執行逃逸過(guò)程!