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天宮一號將驗證中國空間交會對接技術
2011-09-23 09:11:10 來源：新民晚報 6月初，平均年齡只有32歲的上海航天天宮一號試驗隊就已奔赴酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，盡管有些隊員還是剛辦過集體婚禮的“新人”。來不及度蜜月，上海航天的年輕人就為“天宮”的發(fā)射全力以赴。那么，在天宮一號和神舟八號項目上，上海航天將承擔起哪些重大任務呢？ 作為中國載人航天工程“三步走”中第二步的重要一環(huán)，“神七”解決了航天員太空出艙活動、太空行走的問題，天宮一號和“神八”則要首度驗證中國人自己的空間交會對接技術。這次，在電源分系統(tǒng)、推進分系統(tǒng)、測控與通信分系統(tǒng)等原“神七”承擔過的任務基礎上，上海航天局又增加了研制對接機構分系統(tǒng)、天宮一號資源艙等兩大新任務。 兩個“8噸重” 時速28440公里“擰螺絲” 早在上世紀90年代末，上海航天人就開始研制對接機構，并進行了大量的地面試驗。當時的一批老航天人，如今想起來還都覺得“捏著一把汗”。這是因為：兩個8噸重的物體，在太空中以第一宇宙速度(相當于每小時28440公里)飛行的同時，還要完成無縫對接，其難度可想而知，稍微刮擦后果都是不可想象的。 有關專家這樣表述：“對接、分離時不但相關各艙室的氣體不能泄漏，艙與艙之間要‘天衣無縫’，而且接合時需保持平穩(wěn)，不能劇烈晃蕩，這就好比在太空‘擰螺絲’。” 目標飛行器天宮一號和飛船“神八”的對接，將結成我國航天史上最為復雜的空間機構。據悉，要實現順利對接，兩個飛行器的相對速度不能超過每秒0.2米，橫向偏差不能超過18厘米。只有準確對接，兩者才能多“鎖扣”綁定，內部直徑約0.8米的圓形對接口才會打開。由此等到未來與載人飛船“神九”或“神十”對接時，中國的“太空人”才能跨過這道“門”，從“神八”邁向天宮一號。 我國航天科普專家龐之浩特別指出，“交會對接”是舉世公認的航天技術瓶頸，因為屆時毫厘之間、分秒之間萬一算不準，就可能發(fā)生飛船相撞事故。像去年俄羅斯飛船在與國際空間站交會對接時，第一次就沒有成功，不得不用了二次才完成任務。所以，交會對接中最令人撓頭的就是“追尾”。 一個資源艙實時為天宮一號輸送能量 作為中國空間實驗室的雛形，最早在2009年中央電視臺春節(jié)晚會上公開亮相的天宮一號有兩個艙：實驗艙和資源艙。實驗艙，用于航天員駐留期間在軌工作和生活，實驗艙前端安裝有一個對接機構，以及交會對接測量和通信設備。 而資源艙，則包括發(fā)動機和電源裝置等，外部安置太陽翼，用于提供變化軌道與姿態(tài)控制、電力能源供應、熱控環(huán)控等動作的動力。據悉，天宮一號將使用折疊式的5片太陽能電池板，這是中國中低軌道航天器最復雜的太陽翼設計，也是上海航天技術此次要向世界展示的技術新難點。 天宮一號的設計壽命是2年。未來2年間，它要和“神八”“神九”“神十”三船相繼對接，電源系統(tǒng)是其不能斷的“生命線”。在上海航天局里，研制天宮一號和“神八”電源系統(tǒng)的有四五十人，采用了不少新技術、新材料。 據負責天宮一號電源供應的上海研發(fā)團隊透露：天宮一號有一對翅膀，太陽能帆板就附著在翅膀上，好像向日葵始終圍著太陽轉，向陽角度會保持在50至60度左右，這樣就保證了有足夠的日照可以“充電”。 【焦點知識】什么是交會對接？ 交會對接是兩個航天器在空間軌道上會合并在結構上連成一個整體的技術，它是實現航天站、航天飛機、太空平臺和空間運輸系統(tǒng)的空間裝配、回收、補給、維修、航天員交換及營救等在軌道上服務的先決條件，更是建立大型空間站的基礎。 一般是先將目標飛行器發(fā)射入軌，精確測定運行軌道，當其飛經待發(fā)飛行器發(fā)射場上空時，擇機發(fā)射，使后者與前者運行在相同的軌道上，而且兩者相距控制在幾公里至十幾公里的范圍內。然后，依靠飛行器本身的機動能力使兩者逐漸接近、連接成一體。(胡曉晶)
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