對接飛行五步走

　　經歷尋的、接近和平移靠攏三個階段，神舟八號飛船自主導航控制到與天宮一號目標飛行器接觸，自主控制飛行過程約需兩個半小時

　　15分鐘內完成捕獲、緩衝、拉近和鎖緊四個過程，最終形成組合體

　　由天宮一號負責組合體飛控，組合體飛行12天左右擇機進行第二次交會對接

　　繼續飛行2天后，兩飛行器分離。神八返回艙返回

　　皓月，塔架，火箭……今天淩晨1點，發射塔架前燈火通明，航天專家們正緊張忙碌。這是多麼熟悉的場景，9月29日，天宮一號正是從這裡起航。而今天早晨5點58分，神舟八號也將沖天而起，去追尋它們的“太空之約”。

　　專家説，這就像在太空中“穿針引線”，上面一根“針”，地面發射一根“線”上去穿過“針孔”，技術難度、精度均極高。這是第一次“零窗口發射”，發射時間精確到“秒級”。這是一次嶄新的騰飛，發射場117項技術狀態的變化，21天測試發射流程優化……所有的積澱與創新，都將在4個多小時後，隨著神舟八號的騰空而起，去衝擊中國航天的新標桿。

　　天宮一號調姿迎候近百種預案應對風險

　　昨晚，神舟八號的發射進入倒計時，而天宮一號已經調姿迎候。

　　在昨日上午酒泉衛星發射中心舉行的新聞發佈會上，中國載人航天工程新聞發言人武平表示，天宮一號入軌後，分別於飛行第4圈和13圈進行了變軌，進入到高度為354公里的近圓軌道；完成了平臺在軌測試，特別對交會測量設備、對接機構性能以及停控、倒飛等功能進行了測試。結果表明，天宮一號平臺運行穩定，設備工作正常，各項功能和性能滿足交會對接任務要求。近日，天宮一號又進行了軌道控制和調相控制，現已完成調相和軌道圓化，進入高度為343公里的交會對接軌道，轉為倒飛狀態，等待與神舟八號的交會對接……

　　中國載人航天工程總設計師周建平表示，交會和對接是最大難點：首先，為了使神舟八號與天宮一號處於同一個軌道面，火箭發射入軌的精度要求比過去提高了三到五倍；第二，交會過程對測量、控制提出很高的要求，不僅要保證“看得見、找得到”的精度，還要充分利用航天器軌道特點尋找能量消耗最少、最優化的控制算法；第三，兩個航天器靠近後能不能“接得上”，從接觸、捕獲、緩衝到最終對接上，對接機構是難點。實際上，到這一步，神舟八號的使命才完成了一半，之後的組合體控制、飛船分離和返回同樣不容易。

　　據了解，從國際上已經進行的交會對接任務看，曾發生過飛行器相撞的事故。武平透露，中國載人航天工程採取多種措施應對風險：一是確保飛行産品高質量，不帶任何疑點發射；二是以最為關鍵的自主控制系統和對接機構為重點，進行了大量的地面倣真與試驗驗證；三是針對交會對接過程中可能出現的故障，制定了近百種故障預案，並進行了反復的合練演練。此外，針對不同類型的故障，設計了各種安全模式，以應對預案外的故障。比如為防止兩飛行器碰撞，設計了飛船撤退和撤離兩種安全模式。

　　長征2號F遙八技術更新150多項

　　昨日上午10點30分，發射神舟八號飛船的長征2號F遙八運載火箭加注燃料劑，下午1點開始氧化劑加注，晚上7點加注全部完成，晚上9點58分進入發射負8小時發射狀態，等待今晨5點58分準時發射……

　　據了解，相對於長征2號F遙七運載火箭，長征2號F遙八運載火箭的技術更新多達150多項。

　　中國航天科技集團一院副總設計師張智介紹：“第一是提高了運載能力，多加了推進劑。第二，提高了火箭的入軌精度。第三是火箭的可靠性的提高。目前火箭還是由10個分系統組成，絕大部分都進行了旨在提高可靠性的改進。”

　　曾經7次送神舟飛船上天的長征2號F火箭一直享有“神箭”的美譽，也是目前中國所有運載火箭中起飛質量最大、長度最長的火箭，運載能力在8噸以上。此次執行發射任務的長征2號F遙八運載火箭全長約58米，起飛質量約497噸，運載能力為8.13噸。

　　由於神舟八號完全按照載人的標準設計，因此，與發射天宮一號目標飛行器的長征2號FT1火箭相比，遙八增加了逃逸塔，並在控制系統中增加了逃逸裝置。張智介紹説，如果在起飛前900秒到起飛後160秒時間段內，火箭的傾倒角度達到6度，逃逸系統可以拽著軌道艙和返回艙與火箭分離，並降落在安全地帶，幫助飛船上的航天員脫離險境。張智説：“增加了逃逸相關的各種系統，整流罩上加了很多東西都是為逃逸使用的。另外在控制系統中也增加了逃逸裝置。也有故障檢測處理系統，在T1的時候只有檢測系統，只看火箭有沒有問題，但是這次裝上了處理部分，一旦發現有問題可以對故障進行處理，指示逃逸，並執行逃逸過程。”

　　“零窗口”發射 精確到秒級

　　所謂“零窗口”，即指在預先計算好的發射時間，分秒不差地將火箭點火升空，不允許有任何延誤與變更。

　　這與以往飛船發射不同。專家表示，以前的神舟六號、神舟七號，發射都有一定的窗口寬度，比如説10分鐘、20分鐘、30分鐘，而這次發射要求“零窗口”發射，即準確到秒。

　　發射場系統副總設計師鄭永煌介紹，因為交會對接任務是兩個航天器共同組織實施的，就是説天宮一號目標飛行器發射升空以後，建立一個對接軌道，那神舟八號的發射就要考慮對接軌道的發射需求。目前，採用的是共面發射，這個共面發射就要求飛船的發射是零窗口，就是説飛船要準時發射，不能出現推遲的情況。

　　武平表示，神舟八號必須在天宮一號軌道面經過發射點後的一定時間內準時點火起飛，否則就需要消耗很多的推進劑來修正兩者之間的軌道面偏差。

　　“這次任務中，提前4小時才能將發射時間精確到秒。”武平説，隨著中國載人航天發射場能力的不斷提升，這種精確時刻的發射能夠實現。而事實上，在以前神六、神七、天宮一號的發射上，雖然有發射窗口，但基本上都實現了零窗口發射。

　　神舟八號奠定批量生産基礎

　　昨日的神舟八號，已經做好出發準備。神舟八號項目副總指揮穆東明向記者介紹：神舟八號早在8月6日就已進入發射基地，于9月下旬完成了推進艙、返回艙、軌道艙的組裝，並進行了電測。

　　據介紹，為了此次與天宮一號的交會對接，神舟八號飛船進行了改進：增加了對接機構；安裝了相應的測量和雷達系統，測距離、速度、角度和姿態；還安裝了光學系統，保證看得更清楚，能夠平穩對接；此外，飛船還在動力系統上做了一些改進，增加了平移的發動機，保證對接時系統運行更自由。

　　據了解，執行此次交會對接任務的神舟八號為改進型飛船，它全長9米，最大直徑2.8米，起飛質量8082公斤。採用3個艙室構造，軌道艙是航天員生活艙，有效活動空間5立方米，艙外安裝交會對接測量設備和主動對接機構；返回艙是航天員座艙，配有降落傘和著陸緩衝系統，艙內配置有儀錶板、指令板以及航天員手動控制手柄；推進艙是飛船的動力和能源艙段。

　　武平介紹，神舟八號飛船在前期飛船基礎上進行了較大改進，600多套設備中，一半以上發生了技術狀態變化。其中，新研設備約佔15%，改進設備約佔40%，主要變化在兩個方面：一是具備了自動和手動交會對接功能，為此，新增和改進了一些設備。比如，用於自主交會對接的控制軟體，是全新設計研發的，增配了反推發動機和平移發動機，改進研製了航天員手動控制設備。二是為提高飛船的性能及安全性、可靠性，對部分系統進行了改進。比如飛船在前期可獨立飛行5-7天的基礎上，具有了與目標飛行器對接後停靠180天的能力；太陽帆板發電能力比一期飛船增加了50%；改進了降落傘和著陸緩衝系統，提高了安全性和可靠性。

　　武平表示，通過這些改進和交會對接任務的飛行驗證，將逐步形成標準配置、狀態固化的載人飛船，為後續任務的組批投産奠定基礎。

　　未來執行交會對接任務航天員乘組已完成初步選拔

　　穆東明向記者介紹，神舟八號雖然是無人飛行，但這次飛行將對未來的載人任務進行充分的技術驗證和準備。

　　武平説，執行交會對接任務的航天員乘組已完成初步選拔，包括兩名女航天員在內的乘組正在按計劃開展交會對接任務訓練，他們精神狀態良好，訓練的重點是手控交會對接技術。

　　按照中國載人航天工程交會對接階段的任務規劃，2012年內將開展神舟九號、十號飛船與天宮一號目標飛行器的交會對接試驗，其中至少有一次是載人飛行。

　　據了解，“神八”與“神九”、“神十”一樣都是按照載人要求設計的，“神八”上增配有圖像記錄設備和力學參數測量設備，能夠記錄下交會對接過程和飛船在飛行過程中的各種力學參數，有助於航天員地面訓練和評價飛船的載人力學環境。通過這次飛行，可以驗證改進後的飛船能否適應載人航天飛行的要求。

　　“雖然此次是無人飛行，但為明年的載人飛行做了大量準備工作。”武平舉例説，航天員太空鍛鍊設備、醫學監測和健康維護設備等已經裝上了天宮一號。

　　首次開展國際空間生物實驗

　　據了解，此次神舟八號飛船上將進行我國載人航天史上的首次國際合作。2008年5月，中國載人航天工程辦公室和德國國家宇航中心，簽署了《中德在神舟八號飛船上開展空間生命科學實驗的合作協議》，根據協議，神舟八號裝載了通用生物培養實驗裝置，其中德國負責提供生物培養箱，中國負責研製控制設備和與飛船的接口裝置。

　　中國科學院空間科學與應用總體部總體室主任設計師趙黎平向記者介紹,雙方科學家將利用這些實驗裝置合作開展17項空間生命科學實驗，其中中方10項、德方6項、聯合實驗1項，涉及中方7家單位，德方6所大學。涉及的領域有基礎生物學、空間生物技術、先進的生命知識系統中的生物學和輻射生物學研究。

　　武平表示，此項合作是我國載人航天首次在空間科學應用領域開展的國際合作。隨著我國載人航天的不斷發展，在後續空間實驗室、空間站階段，我國將與世界各國開展務實合作與積極交流。

　　除了中德合作的這項實驗之外，天宮一號還將開展一系列科學實驗和技術試驗，主要包括空間對地遙感探測應用試驗、空間材料科學實驗，以及空間環境和空間物理探測試驗等。