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今日1時36分,神八和天宮一號實現首次交會對接,成為一個組合體。1時46分,載人航天工程總指揮常萬全宣布,我國首次空間交會對接取得圓滿成功!
正在國外訪問的中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席胡錦濤發來賀電,祝賀我國首次空間交會對接任務圓滿成功。吳邦國、溫家寶、李長春、習近平、李克強、賀國強、周永康等領導同志在北京航天飛行控制中心觀看天宮一號和神舟八號交會對接實況。
接下來將進入12天的組合體飛行段,然后兩者進行分離。分離成功,才意味著我國成為美俄之后全世界第三個掌握空間交會對接技術的國家。
導引段
2日17時05分 神八“看到”天宮
2日17時05分,在北京飛控中心精心控制下,神八成功實施第5次遠距離導引變軌,使其進入距地面高度約330公里的近圓軌道,抵天宮一號后下方約52公里處,與天宮一號處在相同軌道面的交會對接點上。神八會逐漸感應到天宮的存在,傳回更精確的控制數據。
神八發射入軌時,與天宮一號距離10000公里。神八萬里追趕天宮一號的過程,與地面上兩輛車的追趕并不相同。天宮一號在固定的軌道上運行,發動機并不工作;而神舟八號則通過不斷的變軌來拉近兩者之間的距離。
神八入軌以來,分別在第5圈、13圈、16圈、19圈實施了4次變軌控制。北京航天飛行控制中心主任陳宏敏介紹說,遠距離導引段變軌控制,是實施交會對接任務的關鍵步驟之一。由于變軌控制頻繁、時間間隔短、空間環境復雜等因素,對短弧段定軌精度提出了極高的要求,北京航天飛行控制中心采用高精度動力學模型和多種數據源融合的短弧段定軌方法,有效提高了測定軌精度。
自主控制段
2日23時08分
還差最后52公里
2日23時08分,神八和天宮一號建立起了穩定的空空通信,飛船開始進入自主控制段。整個自主控制段約兩個半小時。
在自主控制階段,飛船分三個階段進行交會對接:其中從52公里到5公里是尋的段,從5公里到140米是接近段,從140米到對接機構接觸是平移靠攏段。
兩者相距5公里、400米、140米、30米處神八要四次停泊,主要目的是要對兩個航天器的關鍵狀態進行監視和判斷,避免相撞。每個停泊點停留數分鐘不等。
3日0時04分,神八成功到達相距天宮一號5公里的停泊點,神八第一次踩剎車,與天宮一號保持相對靜止。
“在這4個停泊點中,5公里是最重要的一個,這是一個相對安全的距離。再一個是最后30米的這個停泊點,也很關鍵,就像踢足球的臨門一腳。通過多個發動機同時工作,硬把兩個飛行器拉過來,接合到一起,這個點應該說是技術含量最高的。”航天測控專家王瑞軍說。
對接段
3日1時36分
“神天”完成擁吻
1時23分,飛船自主進入30米停泊點,稍做停泊。(在東風站的上空——甘肅陜西上空)
1時28分,對接環接觸!神舟八號對接機構上的傳感器實時下傳的數據表明,兩個航天器已經成功接觸。
1時31分,神八對接機構上3把捕獲鎖與天宮一號對接機構上3個卡板器咬合。對接機構完成捕獲。飛船發動機關機。此時,二者完成的是柔性連接,連接后仍能相互移動。
1時32分,神八飛船對接機構的機械緩沖系統開始緩沖和校正,儲存和消耗能量,校正對接換姿態,使兩個飛行器處于水平位置。隨后,神舟八號對接機構的對接換環收回,拉近兩航天器,兩對接機構前端框面互相貼合。
1時36分,神舟八號對接鎖的主動鉤啟動,與天宮一號被動鉤鎖緊,完成兩航天器的剛性連接。
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對接須控制好 12個自由度
航天專家朱毅麟說,完成對接,速度和自由度一定要控制好,這個有很高的難度。航天器的飛行速度大約在每秒8公里左右,要保證雙方的速度每秒相差1米左右,才能順利完成對接,這是對速度的控制。另一個難度就是自由度,就像鋼筆和筆帽一樣,軸線必須對準才能合上。可是在天上,天宮一號可以上下、左右、前后6個方向移動,它有6個自由度,加上神八,一共是12個自由度。要在高速下把對接的角度控制好,就必須控制好這12個自由度。