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十問神九天宮:交會對接是難點穿艙環節很關鍵

發佈時間:2012年06月16日 03:55 | 進入復興論壇 | 來源:京華時報 | 手機看視頻


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  問題1

  神九此次飛行將刷新多項紀錄,它將承擔什麼任務?

  載人航天工程總設計師周建平介紹,神九第一任務,是實施手控交會對接,全面驗證交會對接技術。這將是中國載人航天史上具有重大意義的一步。

  焦維新分析,神九與天宮交會對接後,對組合體飛行也是一大考驗。此次將有航天員的相關活動,會對組合體的姿態控制等産生哪些影響是需要摸索的經驗。

  問題2

  為何要“零窗口”發射?

  去年神八實現了“分秒不差”的零窗口發射,神九也同樣要求零窗口,這是為了實現與天宮交會對接,並盡可能節省燃料。

  宋徵宇介紹,因為地球在自轉,如果發射差了一秒,就可能導致神九與天宮失之交臂。

  龐之浩説,目標航天器的位置、地面觀測的條件、發射上天后的太陽光照等,都是發射窗口選擇的考慮因素。與神八不同,神九航天員將在白天發射、白天返回,更利於操作和觀察,保障安全。

  從敦煌壁畫裏飛天的形象,到孫悟空大鬧天宮,中國人對天宮的想象穿越了千年曆史。去年9月29日,中國第一個空間實驗室的雛形天宮一號發射升空,中國人不再是太空中的匆匆過客。

  而神九此行,將載三名航天員升空,並與天宮一號交會對接,讓他們在太空中從容地工作和生活。千百年來中國人徜徉天宮的夢想即將變為現實。

  問題3

  火箭做了哪些改進?

  發射神九的火箭,是在業內被譽為“神箭”的長二F火箭。無需針對此次任務特別改進。涉及火箭本身的改進有10余項,主要在哪些方面?

  總設計師荊木春介紹,記錄火箭飛行“秘密”的黑匣子,將從火箭的一級移裝到助推器上。因火箭一級結構較大,承受力大,剛強度較低,落下時箭體結構分裂成碎片,裝在上面的黑匣子難以找到,而助推器體積較小,便於尋找黑匣子。

  儘管未作特別改進,但在生産過程中,火箭團隊嚴格管控,每個螺絲釘用多大力氣擰都有嚴格要求,且要記錄在案。

  問題4

  航天員座艙什麼樣子?

  返回艙是航天員的座艙,在發射和返回階段,航天員都將束縛在座椅上,座艙如何能保證航天員承受過載、衝擊和轉動,度過難熬的時刻?

  座艙在靠近大頭的一端,對稱佈置著三個帶緩衝裝置的航天員座椅,略呈扇形分佈。在無人飛行狀態,座椅上會放置形體假人或有效載荷。座椅的左右兩側是航天員用於控制飛船平移和姿態運動的手柄。

  座椅前方靠近艙門的位置,對稱佈置了三塊儀錶板。主儀錶板主要顯示船上設備工作狀態和飛船飛行參數,設有用於航天員人工控制的各種開關。

  問題5

  為何要手控交會對接?

  既然以自動方式可順利完成飛行器的太空對接,為什麼還要讓神九進行手控對接?

  周建平説,從世界載人航天的發展來看,交會對接應該涵蓋自動和人工兩個方面,二者互為備份,缺一不可。只有都得到驗證,才實現了完整的交會對接。

  何宇説,自動對接儘管響應迅速、控制精準,但一旦出現策略方案外的情況,就顯得“無能為力”。

  對接機構是我國目前為止最複雜的空間機構,神九和天宮一號將進一步驗證國産對接機構的可靠性和安全性。

  問題6

  手控對接有何難點?

  與自動交會對接一樣,手控交會對接同樣面臨風險。而手控交會對接要求一次成功。

  “一旦發生碰撞造成對接機構受損,就意味著天宮一號無法再次進行對接。”何宇説。

  龐之浩介紹,交會對接實際上是兩個航天器在太空,按照預定的時間和位置相互接近,在機械上連成一個整體,難度在於航天器飛行速度極快,稍有不慎就容易産生追尾,還要邊繞地球邊追趕,經過多次精確變軌才能追趕上。

  對接時,要求軸向誤差不能大於18厘米,相對速度約每秒0.2米,並控制好距離、相對速度、姿態等,稍有偏差就會出現問題,對航天員的心理素質、眼手協調能力等要求非常高。

  問題7

  穿艙哪些是關鍵?

  神九此行,航天員將首次穿艙,進入天宮一號。兩個航天器對接後,航天員進入天宮前,需要做哪些準備工作,需要注意哪些要點?

  龐之浩介紹,在太空惡劣環境中,對接機構和艙門的質量非常關鍵,要保證航天員的生命安全,就要在對接前調整好壓力,保證兩艙壓力相同。

  如對接機構密封性不嚴,打開艙門後會漏氣,而如果艙門質量有問題,那就麻煩了。只有在天宮一號內部環境滿足載人要求的情況下,神九的航天員方可打開艙門,進入天宮生活和工作。

  問題8

  組合體如何運行?

  神九與天宮交會對接成功後,組合體以何種方式運行?

  龐之浩介紹,作為追蹤飛行器的神九要停靠關機,整個組合體由天宮一號全面控制。

  因此,在組合體運行期間,天宮要為神九供電,補充神九的能源,並試驗驗證將來空間站整個能源系統統一調配、統一管理技術。

  天宮一號要帶動組合體飛行,控制質量翻了一番,從輕裝上陣到負重前行,無論是指令還是遙測,都要重新適應,而組合體內環境控制系統的好壞,則直接關係到航天員的生存,必須為航天員提供與地面相似的壓力、氧氣、溫度、濕度,去除有害氣體。

  問題9

  如何保障長期駐留?

  此次任務,航天員將在組合體中駐留10天,比以往任務時間更長,對艙內的生命保障系統提出更高要求,如何保障航天員日常生活?

  龐之浩介紹,首先要攜帶數量和種類更多、質量和味道更好的航天食品與飲品。其次攜帶比以往更多的衣服,可使航天員定期換衣服。這些衣服的設計比較特別,有的衣服裝有電纜口,有的口袋用於放置輻射測量儀等。

  為減少失重對身體的影響,天宮為航天員首次準備了鍛鍊用器材,及骨丟失對抗儀等儀器,讓他們能定時鍛鍊身體,在失重條件下“稱量”人體質量。

  還要攜帶使用方便、質量可靠的大小便收集裝置,包括女航天員使用的衛生用品等。還配備了比以往數量和種類更多、更好的藥品。

  在工作之餘,航天員也需放鬆身心,為他們準備了高性能、高可靠的筆記本電腦,能上網、看大片、聽CD、發郵件。

  問題10

  我國下一步航天任務?

  神九完成任務後,我國載人航天下一步還有什麼任務?

  焦維新説,目前我國航天事業正處於關鍵技術突破和掌握階段,包括太空行走和交會對接,熟練掌握需要一個過程。按計劃,下一步我國將發射神舟十號飛船,再與天宮一號載人交會對接。

  我國的實驗室計劃目前規劃到天宮三號,後續飛船有神舟十一號至十四號,將與天宮二號、天宮三號交會對接。另一個關鍵技術,是載貨飛船與天宮實驗室的對接,以滿足將來空間站的定期補給。

  龐之浩説,2020年前後,我國將建自己的多艙式空間站,“空間站很大、功能多,壽命長,但上天后不能往返,需要天地往返運輸工具,來運送物資和航天員。”

  本報記者商西採訪整理

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