“神八”“天宮”對接,上演法式長吻

本文格式為Word版，下載可任意編輯——“神八”“天宮”對接,上演法式長吻2022年9月29日，中國首個目標飛行器“天宮一號”放射升空。11月1日凌晨5時58分，長征二號F火箭帶著“神舟八號”順遂升空。火箭飛過我國陸上的多個測控站，直到飛船與火箭完全分開。目前，“神舟八號”已經開頭自主飛行，太陽能帆板順遂開展，“神舟八號”已正常入軌。此次“神州八號”上還帶有兩個模擬假人，能夠實時檢測艙內環(huán)境是否適合航天員生存。在未來的幾天內，“神州八號”將怎樣完成與“天宮一號”的交會對接？這一系列艱辛的任務背后，航天技術世界又會迎來怎樣的革新與狂歡？

關鍵詞“神舟”飛船

我國載人航天工程共分三期任務。第一期是“神一”至“神六”階段，完成“把人送上去”；從“神七”開頭，進入其次期任務。其次期任務又分三步：第一步是實現航天員出艙活動；其次步是完成交會對接；第三步是建立短期有人照料、長期自主飛行的空間測驗室。第三期那么是建立長期有人照料、短期自主飛行的空間站，時間安置在2022年左右。

到目前為止，中國航天共放射八艘神舟系列飛船，其中五、六、七號為載人飛船。此次放射的“神舟八號”，主要任務是在太空中與“天宮一號”目標飛行器完成兩次對接任務，并返回地球―假設“神八”順遂完成任務，中國將成為繼美俄之后第三個掌管太空對接的國家。

“神舟”飛船是中國自行研制的達成或優(yōu)于國際第三代載人飛船技術的飛船，飛船由推進艙、軌道艙、返回艙和附加段四大片面構成，有13個分系統(tǒng)，總長約9米，重量8噸左右。附加段位于飛船的最前端，概括作用目前還沒有對外界公布，普遍推測為通訊設備。附加段之后是軌道艙，軌道艙是宇航員的生活、測驗以及儲存艙。和別的國家飛船系統(tǒng)不同的是，“神舟”飛船的軌道艙帶有動力系統(tǒng)，在和飛船其余片面分開后，依舊可以在軌道工作半年以上。返回艙位于中段，鐘形，直徑2.5米，空間約6立方米。航天員在火箭升空和返回地面時就在返回艙內，返回艙底部的熱盾能夠抗拒高溫。推進艙位于飛船末端，圓筒狀，裝有4臺主發(fā)動機和容貌操縱發(fā)動機，兩側有20多平方米的太陽能電池陣。主要用于飛船的容貌操縱、變軌和制動、向飛船供給電力等。

“神舟八號”飛船與之前的“神舟”飛船系列有所不同，它的最前端為對接裝置，用于完成和“天宮一號”的對接。為了切實對接，“神八”裝有微波雷達、激光測距儀等跟蹤測量系統(tǒng)，用于對“天宮一號”舉行切實跟蹤、接近和對準。此外，“神八”還增加了兩類設備：一種是圖像記錄設備，將把這次交會對接過程記錄下來；另一種是力學參數測量設備，將把這次飛船飛行過程中的各種力學參數記錄下來。

關鍵詞對接

“神八”飛船和“天宮一號”的首次對接時間預計在11月3日凌晨1-3時。此次，“神八”要在太空飛行中舉行5次變軌，第一次變軌在11月1日中午1時左右完成，花費時間40多秒。5次變軌后，“神八”將進入“天宮一號”的飛行軌道?！疤鞂m一號”原本是在距離地面350公里的軌道上飛行，此時也已經下降到離地345公里高的軌道上，“細心”等待“神八”。為迎接“神八”，“天宮一號”早已提前打定?！疤鞂m一號”的交會對接機構安裝在頭部，在之前的飛行中，它的頭部向前。10月31日，在地面測試人員的監(jiān)控下，“天宮一號”綺麗轉身，足足翻轉了180度，正面迎接“神八”追來。

交會對接的飛行過程，分為遠距離導引段、自主操縱段、對接段、組合體飛行段和分開撤離段。

遠距離導引從“神八”入軌后開頭。在地面測控通信系統(tǒng)的導引下，“神八”進入軌道后，將在與“天宮一號”共面的330公里近圓軌道中，接近對接目標。其實，“神八”在距離“天宮一號”100多公里時，就會通過微波雷達察覺“天宮一號”。但只有當兩者距離縮短到52公里左右的時候，地面工作人員才會將操縱權交給“神八”，讓其自主導航。當“神八”與“天宮一號”之間距離達成20公里的時候，激光雷達會發(fā)揮作用，打定對接?！吧癜恕焙汀疤鞂m一號”在到達預定軌道后的飛行速度均是7.9千米/秒左右?！吧癜恕痹谧汾s“天宮一號”的過程中，將“剎車”四次，越來越慢地一步一步靠近“天宮一號”。結果，它將以0.2米/秒的相對速度擁抱“天宮一號”。自主操縱段約需兩個半小時，要體驗探索目標、接近、平移靠攏這3個階段。對接段從對接機構接觸開頭，將在15分鐘內完成捕獲、緩沖、拉近和鎖緊4個過程，最終實現兩航天器剛性連接，形成組合體。

兩者對接之后的組合體，由“天宮一號”負責飛行操縱，“神八”處于停靠狀態(tài)。據介紹，“神八”和“天宮一號”務必先交會，再對接。交會是讓兩個航天器在同一時間到達同一地點。對接那么是通過特意的對接機構將兩個航天器連成一個整體。

組合體飛行12天左右后分開。分開過程為對接機構解鎖，兩飛行器分開，“神八”撤離至相距“天宮一號”140米處泊岸。接著按程序舉行其次次交會對接，再次構成組合體。其次次對接將在11月中旬舉行。其次次對接后，組合體持續(xù)飛行兩天，進入分開撤離段。兩部飛行器再次分開，“神八”將撤離至距“天宮一號”5公里以外的安好距離外，交會對接試驗正式終止。結果，“神八”返回艙回到地面?！疤鞂m一號”那么變軌至自主飛行軌道，轉入長期運行。

為何要舉行兩次對接？專家說：“多對接一次，等于多做一次測驗。積累更多閱歷，有利于技術的成熟。”

關鍵詞零窗口

航天器的放射需要選擇相應的放射時機，允許航天器放射的時間范圍稱為放射窗口。目前我國航天放射采用的是共面放射技術，也就是當地球轉到適合的位置、且目標飛行器的飛行平面經過放射臺位置時，追蹤飛行器。

和“天宮一號”的放射相比，“神八”的放射時間節(jié)點要求更高?！疤鞂m一號”的放射窗口寬度是15分鐘，即在這確定的15分鐘內放射都可以；“神八”那么要求務必“零窗口”放射，即在預定時間分秒不差地放射―假設相差一秒，“神八”和“天宮一號”在天際追趕時就可能遠隔7.9公里。

“神八”放射前4小時，地面操縱系統(tǒng)將根據軌道周期、軌道高度、軌道傾角、近地點幅角、升交點赤精、扁心率共6個參數來確定“天宮一號”的處境，之后將數據傳輸至放射場，放射場根據這些數據確定交會對接時間。這一時間確定后，其他時間節(jié)點依次倒推，結果才會得出“神八”放射的精確時間。

關鍵詞生命變異

“神八”飛行期間，中德兩國將利用裝載在飛船上的通用生物培養(yǎng)裝置，合作開展生命科學測驗。此項合作是我國載人航天工程首次在空間科學應用領域開展的國際合作。空間測驗共17項，其中中方10項、德方6項、聯合測驗1項。

目前，國內已建起不少航天育種基地。如福建漳州的一個太空南瓜，可以長到120多斤；紅辣椒畝產最高竟達5000公斤！之前放射的“神舟”系列飛船，也曾搭載過各式各樣的農作物如苗木、土豆和空心菜等，返回地面后再種植，但大片面長出來的形態(tài)、產量還和原來一模一樣。專家總結，能上太空的務必是沒有發(fā)芽的胚胎，胚胎在太空失重狀態(tài)下受到高能輻射后，才能發(fā)生基因變異。這次上天的包括玉米、蘿卜等種子，還有一種類似于蟲草的鐵皮食斛。

關鍵詞如何瞭望“神八”？

“神八”繞地球一圈時間為90分鐘，這就意味著，每24個小時里，“神八”將在地球上方350公里的高度擦過16次。從酒泉衛(wèi)星放射中心升空后，長征二號F火箭載著神舟飛船向東南方向飛去，擦過中部宏大地區(qū)和廣東省后，會沿太平洋-南美洲-大西洋-好望角-亞洲這一軌道，和赤道保持42度夾角飛行。

在火箭升空和“神八”返回階段，方圓百公里的群眾能憑肉眼看到它們。但由于飛船本身不發(fā)光，只有在被太陽照亮、同時