“神舟八號”與“天宮一號”攜手遨游太空已近兩周，14日它們將迎來(lái)第一次太空分離、第二次太空交會(huì )對接任務(wù)。記者來(lái)到兩個(gè)航天器對接機構的研制單位——上海航天技術(shù)研究院，詳細了解它們將如何在太空“相別離”。
解鎖動(dòng)作需要3-4分鐘
據上海航天技術(shù)研究院研究員、交會(huì )對接大型地面試驗系統原負責人陶建中介紹，“神舟八號”與“天宮一號”成功交會(huì )對接以后，兩個(gè)航天器組合體的連接主要依靠對接面上12把對接鎖，每把對接鎖拉力3噸，共36噸，這12把對接鎖由兩組對接鎖系電機驅動(dòng)。
“當‘神舟八號’與‘天宮一號’組合體的對接機構控制器接到分離指令后，對接鎖系就將執行分離指令，實(shí)施解鎖動(dòng)作，時(shí)間需要3-4分鐘；對接鎖解開(kāi)后，將通過(guò)對接面上4個(gè)被壓縮的彈簧推桿的彈簧力，將兩個(gè)8噸多重的航天器輕輕推開(kāi)�！碧战ㄖ姓f(shuō)，“這個(gè)彈簧力并不大，只有幾百牛頓，相當于幾十公斤。兩個(gè)航天器被推開(kāi)后，將保持一定姿態(tài)，緩緩分離，直至準備執行第二次交會(huì )對接任務(wù)�！�
在浩瀚無(wú)垠太空，讓兩個(gè)交會(huì )對接的航天器組合體成功分離，是保證宇航員安全返回地球的前提。上海航天技術(shù)研究院在對接結構設計中，采取了多種“冗余”措施以確保航天器組合體分離，如果自動(dòng)分離不成功，還可以采取手動(dòng)分離或火工品分離。
建立倒飛姿態(tài)做好對接準備
13日22時(shí)37分，在北京航天飛行控制中心的精確控制下，天宮一號/神舟八號組合體在距地面高度約343公里的近圓軌道上偏航180度，建立倒飛姿態(tài)，為實(shí)施二次交會(huì )對接做好了準備。
據北京航天飛行控制中心副主任麻永平介紹，根據下傳遙測數據監視判斷，組合體飛行正常、姿態(tài)穩定、能量平衡，具備執行第二次交會(huì )對接的條件。
由于目前天宮神八組合體運行以天宮一號控制為主，神舟八號處于�？繝顟B(tài)，組合體的姿態(tài)調整由天宮一號來(lái)控制進(jìn)行。因此，這次太空轉身，天宮神八組合體沒(méi)有啟動(dòng)軌控發(fā)動(dòng)機，而是依靠陀螺動(dòng)量輪的控制完成，目的是盡可能減少對軌道的擾動(dòng)。麻永平說(shuō)，從神舟八號與天宮一號分離，到二次對接鎖緊完成，全程約半小時(shí)。
北京時(shí)間13日20時(shí)55分，神舟八號主著(zhù)陸場(chǎng)區圓滿(mǎn)完成系統最后一次綜合演練。結果表明，主著(zhù)陸場(chǎng)區參試設備狀態(tài)良好，物資器材保障到位，各項工作準備就緒，具備了執行任務(wù)的能力。
已進(jìn)行647次地面分離試驗
交會(huì )對接是航天領(lǐng)域中一項技術(shù)復雜、規模龐大、變量參數多的控制技術(shù)，為了得到一個(gè)高度可靠并且有容錯和診斷功能的系統，在地面進(jìn)行仿真模擬試驗是一個(gè)有效途徑。目前，我國太空對接的地面模擬技術(shù)已躋身世界一流。由上海航天技術(shù)研究院牽頭，匯集國內多家單位研制開(kāi)發(fā)的空間對接機構緩沖試驗臺、綜合試驗臺、整機特性測試臺、熱真空試驗臺四個(gè)大型試驗設備，能完整地將航天器在太空對接分離的每一步模擬出來(lái)。
“‘神舟八號’和‘天宮一號’對接機構在‘上天’之前，已經(jīng)在地面上進(jìn)行1101次對接試驗、647次分離試驗�！碧战ㄖ姓f(shuō)。
上海航天技術(shù)研究院研究對接機構長(cháng)達16年，早期的預研小組只有6人，隨著(zhù)事業(yè)的召喚，一批又一批年輕人陸續加入到對接機構的研制隊伍中來(lái)。如今，上海航天技術(shù)研究院509所、149廠(chǎng)對接機構的設計、試驗、生產(chǎn)、工藝等100多人的研制團隊，平均年齡僅30多歲。
自20世紀60年代以來(lái)，全世界共進(jìn)行了300多次太空交會(huì )對接活動(dòng)，航天器上所使用的對接機構主要有兩大類(lèi)：一類(lèi)是“異體同構周邊”式對接機構，另一類(lèi)是“錐-桿”式對接機構。瞄準世界先進(jìn)水平，我國對接機構采用了導向板內翻式的異體同構周邊式構型。
據陶建中介紹，我國自主研制的對接機構與“國際空間站”、“和平號”空間站、航天飛機、“聯(lián)盟號”飛船等航天器所使用的對接機構兼容，在對接原理、構造、結構尺寸上都保持一致。將來(lái)，如果我國要與國外進(jìn)行太空合作，對接機構只需進(jìn)行適應性的接口協(xié)調即可。
