新華社北京１１月３日電（記者王敏）我國首次交會對接任務圓滿完成，意味著繼美、俄之后，我國成為第三個獨立掌握交會對接技術的國家，為我國今后開展更大規(guī)模的空間探索奠定扎實的技術基礎。
在此次交會對接任務中，飛船系統(tǒng)、運載火箭系統(tǒng)、空間實驗室系統(tǒng)三大核心關鍵系統(tǒng)立下汗馬功勞。記者從其研制方、中國航天科技集團公司獲悉，經(jīng)過１１年的技術攻關，這三大系統(tǒng)突破了對接機構(gòu)等關鍵技術，攻克了航天領域多項技術難題。
“天宮一號”攻克三大技術難題 核心使命完成交會對接任務
早在交會對接任務正式立項之前，中國航天科技集團公司就已經(jīng)啟動了首次交會對接任務的論證工作。
作為載人航天飛行任務中的新成員，天宮一號目標飛行器成為首次交會對接任務中的亮點。天宮一號重約８．５噸，此次任務的主要使命是圓滿完成交會對接任務，并攜帶有效載荷開展科學試驗。
據(jù)中國航天科技集團公司相關專家介紹，由于任務的特殊性，天宮一號的研制要攻克三大難關。一是在軌工作時間長對飛行器高可靠性提出嚴峻挑戰(zhàn)。天宮一號將創(chuàng)我國載人飛行器的服役紀錄。在兩年的服役期內(nèi)，天宮一號要相繼完成三次交會對接任務，即要分別與神舟八號、神舟九號和神舟十號進行對接。
二是諸多新技術將在此次載人航天飛行任務中接受檢驗。以電源分系統(tǒng)為例，其特點迥異于前７次飛行。本次任務將１００伏高壓供電體引入其中，將極大地提高飛行器用電效率。此外，半剛性太陽能帆板將有助于為天宮一號目標飛行器減重，為今后大型空間飛行器開展大型空間試驗打下技術基礎。
三是作為目前國內(nèi)在研型號里重量最大、體積最大的飛行器，天宮一號將給運載火箭系統(tǒng)在整流罩設計等方面帶來新的適應性難題，此次飛行任務將會驗證大型飛行器對運載系統(tǒng)的多項適應性改進新技術。
“神八”首上對接機構(gòu) 太空“穿針引線”顯神奇
執(zhí)行此次交會對接任務的神舟八號飛船雖然沒有承擔載人任務，但是要想在太空中實現(xiàn)完美對接也并非易事。這就不得不提到“神八”上的核心部件——對接機構(gòu)。
據(jù)中國航天科技集團公司相關專家介紹，“神八”與天宮一號的對接過程，就如同太空中兩列沒有鐵軌的高速運轉(zhuǎn)的列車實現(xiàn)首尾相接。對接后，天宮一號要在兩個飛行器之間建立能供航天員通過的通道。此外，還要實現(xiàn)與神舟八號電、氣、液的共通，收到“對得上、分得開”的效果。這對對接控制和對接機構(gòu)提出了較高要求。
“‘神八’與天宮一號的對接，就宛如在太空中穿針引線，這將對飛行控制和對接結(jié)構(gòu)提出嚴格要求?！痹撠撠熑烁嬖V記者，為了完美上演“穿針引線”大戲，此次天宮一號采用了全新的測量設備，讓３５０公里軌道上的“神八”與天宮一號的一切行蹤盡在掌握中。
“長二Ｆ”大變身 讓“乘客”更舒適
在首次交會對接任務中，已經(jīng)圓滿執(zhí)行過７次任務的長二Ｆ火箭將再次兩度執(zhí)行飛行任務。針對神舟八號和天宮一號兩次發(fā)射任務的特點，設計人員將執(zhí)行首次交會對接任務的運載火箭進行了重新設計，并取名叫“改進型長征二號Ｆ運載火箭”。
據(jù)中國航天科技集團公司相關火箭專家介紹，針對兩次飛行任務的特點，該火箭有兩種狀態(tài)，即執(zhí)行神舟八號任務的載人狀態(tài)的火箭和執(zhí)行天宮一號的非載人狀態(tài)的火箭。
相比于之前的長二Ｆ火箭，兩種狀態(tài)共同的改進之處是：將長征二號Ｆ火箭的“慣性平臺＋捷聯(lián)慣性組合”模式中的慣性平臺取消，換為捷聯(lián)慣性組合，構(gòu)成“雙捷聯(lián)”慣導系統(tǒng)。
載人狀態(tài)和非載人狀態(tài)的火箭主要區(qū)別在于逃逸系統(tǒng)的設計。執(zhí)行神舟八號的載人狀態(tài)的火箭逃逸系統(tǒng)沒有變化，“盡管‘神八’上沒有航天員，但是我們沒有降低對火箭的要求，按照載人的標準來進行嚴格設計和質(zhì)量要求?！焙教炜萍技瘓F有關火箭專家說。
為“天宮”“神八”牽起紅線——詳解交會對接微波雷達
新華社北京１１月３日電 在茫茫太空中，天宮一號和神舟八號神奇相約，順利交會對接。如果說牛郎和織女要走到一起，需要有根紅線。而“神八”飛向“天宮”，從相距１５０公里到４００米，這段非常重要的飛行，就缺少不了交會對接微波雷達這位“大媒人”，為“天宮”“神八”的“勝利之吻”牽起紅線。
據(jù)了解，要實現(xiàn)兩個航天器在太空的“相遇”和“相連”，也就是交會對接，就必須清楚兩個航天器當時的飛行狀態(tài)參數(shù)，例如飛行的速度、相對的角度和之間的距離等等。當了解了這些數(shù)據(jù)，強大的計算機系統(tǒng)就可以計算出控制指令，“命令”他們朝“相遇點”前進。
在航空航天等領域，測量目標的速度、距離等參數(shù)的工具是雷達，它就像人的眼睛和耳朵。雷達不受白天黑夜的限制、也不受烏云雨雪的阻擋。這一點在人們常用的“倒車雷達”中有所體現(xiàn)。當然，具備測速功能的雷達比普通的雷達還要復雜很多。
激光雷達可以進行立體成像，但因為在大氣中衰減嚴重，所以探測距離短，用于太空中飛行的航天器就有缺點。
微波雷達的功能相對強大，它受電磁干擾小、探測距離遠、精度較高，但對近距離的測距精度、測速精度就會差一些。
如果能研制一款近、中、遠距離都具備高精度測量參數(shù)的微波雷達就很完美了。可是在巨大的技術瓶頸面前，這樣的產(chǎn)品在國內(nèi)一直沒有研制出來。
經(jīng)過多年的研究和大量的試驗驗證，中國航天科工二院２５所研制的微波雷達誕生了。它的實際測量范圍上至百余公里、下至幾十米，在如此之大的跨度中，它的測距精確程度可以達到一把學生所用文具尺的長度，測角精度可以到達更高，相當于人眼測試視力時相鄰兩行之間的角度。而速度測量的誤差更是微乎其微。
此外，該雷達具有體積小、重量輕的特點，它使用方便、操作簡單。整個裝置類似Ｉｐａｄ２大小，重量還不到１２公斤?？吹饺绱诵湔涞摹案呖萍贾邸?，讓人很難想象它是在萬里太空掌控航天器的關鍵裝置。
除了微波雷達外，高精度加速度計，更是被譽為交會對接的“忠實向?qū)А??！爸灰兴冢粫尤蝿站褪镁欧€(wěn)?！彼拖褚晃凰刭|(zhì)過硬的向?qū)?，隨時隨地向控制中心精確‘匯報’飛船飛得有多快、姿態(tài)咋樣、現(xiàn)在到哪兒了。
高精度加速度計，體積僅比常用的方形飯盒略大一些，卻是“神八”上精度最高的加速度測量裝置，由中國航天科工三院３３所研制。在交會對接過程中，它在空間微重力狀態(tài)下精確地給出飛船的速度、位置等重要信息，以確保飛船準確無誤地完成這次“勝利之吻”。
據(jù)悉，它里面的核心部件石英撓性加速度計，精度在國內(nèi)位居第一，曾經(jīng)七次幫助神舟飛船返回艙成功返航。
據(jù)介紹，它除了在交會對接階段提供信息之外，還在飛船在軌飛行的過程中隨時記錄發(fā)動機推力的變化，為監(jiān)測發(fā)動機的工作情況提供數(shù)據(jù)支持。
