飛天“神九”的內(nèi)里乾坤
——神舟九號(hào)飛船“兩總”專訪
新華社北京６月１５日電（記者王敏）浩瀚太空，天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器已降軌至對(duì)接軌道，準(zhǔn)備迎接神舟九號(hào)，迎接即將執(zhí)行我國首次載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)的３名航天員。
此次交會(huì)對(duì)接，神舟九號(hào)有何技術(shù)創(chuàng)新及突破？存在著哪些風(fēng)險(xiǎn)？它對(duì)未來空間站的建設(shè)有何意義？……記者日前專訪了中國航天科技集團(tuán)神舟九號(hào)飛船系統(tǒng)總指揮何宇和總設(shè)計(jì)師張柏楠，他們一一解說其中的內(nèi)里乾坤。
我國首次手動(dòng)交會(huì)對(duì)接
據(jù)了解，神舟九號(hào)是實(shí)施交會(huì)對(duì)接任務(wù)的第二艘飛船，早在神舟八號(hào)執(zhí)行任務(wù)之前，便按照批生產(chǎn)模式，與神舟八號(hào)、神舟十號(hào)一起通過了生產(chǎn)測(cè)試。因此，在執(zhí)行追蹤飛行器、交會(huì)對(duì)接、提供載人環(huán)境和上行載荷等任務(wù)方面，神舟九號(hào)與神舟八號(hào)并無二致。
而神舟九號(hào)所面臨的新突破是要攻克“人控手動(dòng)”的難點(diǎn)，與在軌運(yùn)行的天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器進(jìn)行載人交會(huì)對(duì)接。這是我國第一次進(jìn)行手動(dòng)交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。
張柏楠告訴記者，手動(dòng)系統(tǒng)在神舟飛船設(shè)計(jì)之初就一直存在，只不過以往任務(wù)中手動(dòng)系統(tǒng)都是自動(dòng)系統(tǒng)的備份，在自動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行良好的情況下，手動(dòng)系統(tǒng)也就從未啟動(dòng)過。
神舟八號(hào)任務(wù)圓滿完成以后，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)整個(gè)飛船系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了評(píng)估，并依此確定神舟九號(hào)執(zhí)行首次載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)。
在此之前，曾實(shí)施載人航天任務(wù)的神舟七號(hào)飛船主要任務(wù)是突破出艙活動(dòng)。而神舟九號(hào)不僅要為天上的目標(biāo)飛行器送人送貨，還要將天宮一號(hào)上的部分物品帶回來，是第一次全面實(shí)現(xiàn)天地往返運(yùn)輸。
對(duì)于神舟九號(hào)與神舟七號(hào)的差別，何宇的闡述更加生動(dòng)：“神舟七號(hào)航天員還是在‘坐飛船’，從發(fā)射到返回都采用自動(dòng)控制，不需要人手動(dòng)干預(yù)。而神舟九號(hào)進(jìn)行人控交會(huì)對(duì)接，對(duì)航天員來說就已經(jīng)是在‘開飛船’了。航天員要掌握飛船姿態(tài)和軌道的控制權(quán)，就如同我們開車，既要控制方向，又要控制速度?！?/p>
何宇介紹，這套手控交會(huì)對(duì)接系統(tǒng)瞄準(zhǔn)的是未來空間站的建設(shè)，所有產(chǎn)品都在原來飛船的基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級(jí)換代，具備交會(huì)對(duì)接能力和上行３００公斤載荷的能力，完全適應(yīng)未來空間站天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)的要求。
同時(shí)，神舟九號(hào)與天宮一號(hào)完成交會(huì)對(duì)接之后，飛船與目標(biāo)飛行器對(duì)接后形成的組合體，將為航天員提供一個(gè)全新空間，飛行員要將其作為一個(gè)完整的飛行器來進(jìn)行姿態(tài)控制等，在飛行器中開展各項(xiàng)空間試驗(yàn)，進(jìn)行生活、值班、鍛煉等活動(dòng)，這都是前所未有的。
反復(fù)多項(xiàng)試驗(yàn)嚴(yán)控風(fēng)險(xiǎn)
據(jù)介紹，神舟九號(hào)飛船將搭載兩男一女三名航天員，與天宮一號(hào)進(jìn)行兩次對(duì)接試驗(yàn)，第一次為自動(dòng)對(duì)接，程序與神舟八號(hào)相同，幾天后分離，隨后將進(jìn)行首次手動(dòng)交會(huì)對(duì)接實(shí)驗(yàn)。
專家分析，目前天宮一號(hào)在軌狀態(tài)良好，但一直沒有航天員進(jìn)入。本次任務(wù)對(duì)組合體載人環(huán)境保障的要求很高，對(duì)大氣壓力、供氧能力、空氣溫濕度以及有害氣體控制等方面都要進(jìn)行嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)控制?！爱?dāng)然，航天員進(jìn)入后，還要打掃衛(wèi)生。”張柏楠說。
為此，神舟九號(hào)進(jìn)行了多次人控交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。最多的試驗(yàn)就是數(shù)字模擬仿真；同時(shí)還有半模擬仿真，依靠實(shí)驗(yàn)設(shè)備和模型進(jìn)行驗(yàn)證；還有全物理仿真，完全模擬兩個(gè)飛行器平移姿態(tài)的變化，航天員控制操作手柄來驗(yàn)證交會(huì)對(duì)接技術(shù)。
從反復(fù)試驗(yàn)的結(jié)果來看，神舟九號(hào)飛船與以往的飛船相比，可靠性更高、時(shí)序更合理、故障處置余量更大，安全性自然得到了顯著提高。
打造宜居飛船
在本次任務(wù)中，女航天員首次上天引發(fā)公眾極大關(guān)注。張柏楠說，針對(duì)女航天員，神舟九號(hào)飛船團(tuán)隊(duì)開展了專項(xiàng)設(shè)計(jì)和專項(xiàng)試驗(yàn)，反復(fù)核算，專項(xiàng)驗(yàn)證、評(píng)審。而飛船作出的一些適應(yīng)性修改，比如座椅、航天服等，都是根據(jù)女航天員的實(shí)際情況進(jìn)行的調(diào)整，并確保質(zhì)量，為飛天“神女”創(chuàng)造了非常好的生活條件。
此外，天宮一號(hào)的設(shè)計(jì)也非常人性化。何宇介紹，天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器有效活動(dòng)空間１５立方米，包括兩個(gè)睡眠區(qū)、一個(gè)儀表顯示區(qū)、一個(gè)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)、一個(gè)在軌鍛煉區(qū)。其中兩個(gè)睡眠區(qū)均采取私密性設(shè)計(jì)，彼此之間可以拉上簾子隔擋。睡眠區(qū)安放的睡袋也已經(jīng)固定好，被褥則由航天員自備自換。航天員有艙內(nèi)航天服、工作服多種衣服，根據(jù)不同工作生活狀態(tài)更換衣服。
此外，每個(gè)臥室也都裝有電話，便于航天員們互相聯(lián)系，宜居性很強(qiáng)。通過儀表顯示區(qū)，航天員可以實(shí)現(xiàn)與地面之間的天地雙向可視通話，首次實(shí)現(xiàn)跟地面的視頻聯(lián)系。
本次神舟九號(hào)發(fā)射任務(wù)將從發(fā)射、運(yùn)行、交會(huì)對(duì)接、返回、故障處理、故障預(yù)案等各個(gè)方面全方位地驗(yàn)證改進(jìn)后的飛船性能，為未來空間站建成比較完善的天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
