神舟八號即將“牽手”天宮一號。與此前的飛船相比,神舟八號進(jìn)行了哪些改進(jìn)?又將在交會(huì )對接過(guò)程中遭遇哪些難點(diǎn)?神舟八號總設計張柏楠接受新華社記者專(zhuān)訪(fǎng),詳解神八相關(guān)情況。
全新改裝,加裝與交會(huì )對接有關(guān)的設備
記者:與神舟七號相比,神舟八號有哪些改進(jìn)?
張柏楠:一是增加了交會(huì )對接功能。神舟八號要與天宮一號實(shí)現交會(huì )對接,一方面需要配備交會(huì )對接測量敏感器,如無(wú)線(xiàn)電微波等設備;二是對神舟八號飛船的設計進(jìn)行了進(jìn)一步的完善,提高了飛船的安全性和可靠性。
記者:具體有哪些方面的完善?
張柏楠:首先,由于交會(huì )對接對飛船的控制能力提出了更高的要求,神舟八號上配備了運算能力更大的計算機,對控制系統能力進(jìn)行了升級。
其次,神舟八號的執行機構中增加了8臺平移發(fā)動(dòng)機和4臺反推發(fā)動(dòng)機,用于控制飛船和目標飛行器的相對位置,同時(shí)提供緊急避撞的動(dòng)力,一旦飛船遇險,可以實(shí)現及時(shí)返回撤離。
第三,神舟八號的降落傘系統也進(jìn)行了改進(jìn),返回艙的回收能力具有50%以上的余量,整個(gè)回收系統的可靠性得到增強。
值得一提的是,神舟八號全部實(shí)現了國產(chǎn)化,所有單機設備均為自主研制,包括最后控制返回艙著(zhù)陸點(diǎn)火的,包括敏感器,都是自主研制的。
交會(huì )對接面臨四大難點(diǎn)
記者:神舟八號要與天宮一號進(jìn)行交會(huì )對接,具體有哪些難點(diǎn)?
張柏楠:首先是方案復雜。要從飛船距目標一萬(wàn)多公里的地方開(kāi)始,逐步調整控制軌道,最終實(shí)現對接兩個(gè)相對位置誤差不超過(guò)180毫米,姿態(tài)誤差不超過(guò)5度,難度可想而知。
目前,對接機構是我國最復雜的空間機構,有軸承齒輪各300個(gè)左右,零部件上萬(wàn)個(gè),對整個(gè)控制系統要求非常高。
另一個(gè)難點(diǎn)是空間環(huán)境復雜?臻g飛行除了以往的真空和高低溫環(huán)境之外,太陽(yáng)光對目標的反射,也會(huì )給光學(xué)測量帶來(lái)麻煩。而最大的困難是,空間環(huán)境很難在地面完全驗證。以北京為例,目前北京的太陽(yáng)亮度只有軌道上的60%,很難模擬天上,對光學(xué)敏感器的評估帶來(lái)很大難度。
復雜的空間電磁環(huán)境對測量精度也提出了更高的要求,F在空間飛行器很多,以往可以忽略不計的誤差,如今都要考慮在內。
第三個(gè)難點(diǎn)是神舟八號的研制進(jìn)度非常緊張。神舟八號從2004年底立項到現在,研制時(shí)間不到7年,正樣研制不到2年。而神八產(chǎn)品的指標高,性能復雜。研制難度非常大,這對我們提出了很大的挑戰。
最后,交會(huì )對接的組織實(shí)施也很復雜。
記者:組織實(shí)施有怎樣的難點(diǎn)?
張柏楠:難點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:
從控制上看,以前的任務(wù)中只需控制一個(gè)飛行器,現在要同時(shí)控制兩個(gè)飛行器進(jìn)行飛行。天宮一號入軌后,首先要進(jìn)行目標飛行器的狀態(tài)進(jìn)行檢查,要把軌道和相位調整到具備對接條件的位置上,滿(mǎn)足特定的角度要求。
從內部設備來(lái)講,一方面要為進(jìn)行交會(huì )對接完成準備工作,同時(shí)大氣環(huán)境熱控要調整到適合航天員生活的環(huán)境,只有這樣飛船才具備發(fā)射的條件。
另一方面,交會(huì )對接對飛船發(fā)射的時(shí)刻要求非常高,入軌的精度也比以往更高。以前發(fā)射窗口有一兩個(gè)小時(shí)甚至更高,此次要求軌道面不能太大,整個(gè)發(fā)射要控制在正負1秒之內,因而對發(fā)射入軌的精度要求非常高。 (記者趙薇)