三大核心關鍵系統(tǒng)立下首功——解析首次交會對接任務中的關鍵系統(tǒng)
新華網北京11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，經過11年的技術攻關，這三大系統(tǒng)突破了對接機構等關鍵技術，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，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 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。
據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的列車實現首尾相接。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構提出嚴格要求。”該負責人告訴記者，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＋捷聯慣性組合”模式中的慣性平臺取消，換為捷聯慣性組合，構成“雙捷聯”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量要求。”航天科技集團有關火箭專家說。
