飛天“神九”的內(nèi)里乾坤
——神舟九號飛船“兩總”專訪
新華社北京６月１５日電（記者王敏）浩瀚太空，天宮一號目標(biāo)飛行器已降軌至對接軌道，準(zhǔn)備迎接神舟九號，迎接即將執(zhí)行我國首次載人交會對接任務(wù)的３名航天員。
此次交會對接，神舟九號有何技術(shù)創(chuàng)新及突破？存在著哪些風(fēng)險？它對未來空間站的建設(shè)有何意義？……記者日前專訪了中國航天科技集團(tuán)神舟九號飛船系統(tǒng)總指揮何宇和總設(shè)計師張柏楠，他們一一解說其中的內(nèi)里乾坤。
我國首次手動交會對接
據(jù)了解，神舟九號是實施交會對接任務(wù)的第二艘飛船，早在神舟八號執(zhí)行任務(wù)之前，便按照批生產(chǎn)模式，與神舟八號、神舟十號一起通過了生產(chǎn)測試。因此，在執(zhí)行追蹤飛行器、交會對接、提供載人環(huán)境和上行載荷等任務(wù)方面，神舟九號與神舟八號并無二致。
而神舟九號所面臨的新突破是要攻克“人控手動”的難點，與在軌運行的天宮一號目標(biāo)飛行器進(jìn)行載人交會對接。這是我國第一次進(jìn)行手動交會對接試驗。
張柏楠告訴記者，手動系統(tǒng)在神舟飛船設(shè)計之初就一直存在，只不過以往任務(wù)中手動系統(tǒng)都是自動系統(tǒng)的備份，在自動系統(tǒng)運行良好的情況下，手動系統(tǒng)也就從未啟動過。
神舟八號任務(wù)圓滿完成以后，設(shè)計團(tuán)隊對整個飛船系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了評估，并依此確定神舟九號執(zhí)行首次載人交會對接任務(wù)。
在此之前，曾實施載人航天任務(wù)的神舟七號飛船主要任務(wù)是突破出艙活動。而神舟九號不僅要為天上的目標(biāo)飛行器送人送貨，還要將天宮一號上的部分物品帶回來，是第一次全面實現(xiàn)天地往返運輸。
對于神舟九號與神舟七號的差別，何宇的闡述更加生動：“神舟七號航天員還是在‘坐飛船’，從發(fā)射到返回都采用自動控制，不需要人手動干預(yù)。而神舟九號進(jìn)行人控交會對接，對航天員來說就已經(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，這套手控交會對接系統(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)行了升級換代，具備交會對接能力和上行３００公斤載荷的能力，完全適應(yīng)未來空間站天地往返運輸系統(tǒng)的要求。
同時，神舟九號與天宮一號完成交會對接之后，飛船與目標(biāo)飛行器對接后形成的組合體，將為航天員提供一個全新空間，飛行員要將其作為一個完整的飛行器來進(jìn)行姿態(tài)控制等，在飛行器中開展各項空間試驗，進(jìn)行生活、值班、鍛煉等活動，這都是前所未有的。
反復(fù)多項試驗嚴(yán)控風(fēng)險
據(jù)介紹，神舟九號飛船將搭載兩男一女三名航天員，與天宮一號進(jìn)行兩次對接試驗，第一次為自動對接，程序與神舟八號相同，幾天后分離，隨后將進(jìn)行首次手動交會對接實驗。
專家分析，目前天宮一號在軌狀態(tài)良好，但一直沒有航天員進(jìn)入。本次任務(wù)對組合體載人環(huán)境保障的要求很高，對大氣壓力、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)險控制。“當(dāng)然，航天員進(jìn)入后，還要打掃衛(wèi)生。”張柏楠說。
為此，神舟九號進(jìn)行了多次人控交會對接試驗。最多的試驗就是數(shù)字模擬仿真；同時還有半模擬仿真，依靠實驗設(shè)備和模型進(jìn)行驗證；還有全物理仿真，完全模擬兩個飛行器平移姿態(tài)的變化，航天員控制操作手柄來驗證交會對接技術(shù)。
從反復(fù)試驗的結(jié)果來看，神舟九號飛船與以往的飛船相比，可靠性更高、時序更合理、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，針對女航天員，神舟九號飛船團(tuán)隊開展了專項設(shè)計和專項試驗，反復(fù)核算，專項驗證、評審。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，天宮一號的設(shè)計也非常人性化。何宇介紹，天宮一號目標(biāo)飛行器有效活動空間１５立方米，包括兩個睡眠區(qū)、一個儀表顯示區(qū)、一個空間科學(xué)實驗區(qū)、一個在軌鍛煉區(qū)。其中兩個睡眠區(qū)均采取私密性設(shè)計，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)，航天員可以實現(xiàn)與地面之間的天地雙向可視通話，首次實現(xiàn)跟地面的視頻聯(lián)系。
本次神舟九號發(fā)射任務(wù)將從發(fā)射、運行、交會對接、返回、故障處理、故障預(yù)案等各個方面全方位地驗證改進(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輸系統(tǒng)打下堅實基礎(chǔ)。
