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天宫与神九成功完成手控交会对接

2012年6月25日 05:56

来源:京华时报 作者:商西 选稿:鲁琳

  

  视频截图神九与天宫进行手控交会对接试验。新华社发

  

  东方网6月25日消息:昨天12时55分,航天员刘旺驾神舟再会天宫,这是中国人第一次在太空手控交会对接,开创了中国人太空“开飞船”的历史,也意味着空间站的大门已向我们开启。

  重回天宫,3名中国航天员一起抬起右臂,向祖国和人民敬军礼。

  继突破天地往返、出舱活动技术之后,我国完整掌握了载人航天三大基础性技术中的最后一项——空间交会对接技术。

  载人航天工程总设计师周建平说,“这意味着我们具备了建设空间站的基本能力,向着载人航天三步走战略的目标又迈出坚实一步。”

  对接

  每次确认竖大拇指

  昨天11时12分,相聚6天的神九与天宫一号缓缓分离。此时,景海鹏、刘旺、刘洋身穿白色舱内航天服,坐于神九返回舱内。为了手控交会对接,他们前晚已开始准备,将一些物品从天宫搬回神九,昨晨不到5点就起床,穿衣、检漏、关舱门,暂别天宫。

  在140米停泊点,飞船进行45分钟左右的休整,准备工作紧密有序地进行。

  飞船推出对接机构,故友重逢般向天宫伸出“双手”。刘旺轻轻操纵座椅两侧手柄进行测试,“01号手柄正常!”“姿态手柄正常!”每一次正常状态得到确认后,刘旺与刘洋都对着摄像机竖起大拇指……

  刘旺掌舵百米穿针

  12时42分,飞船再次启程。此时,神九转为手动控制,每一步都将由航天员亲手操纵。刘旺左手边的平移手柄和右手边的姿态手柄,在他的娴熟操纵下流畅地轻轻划动,仿佛已成为他双手的一部分。

  如果说此前进入太空的中国航天员是在“坐飞船”,这一次,刘旺开创了中国人太空“开飞船”的历史。这个“舵手”不好当:他要将飞船与天宫之间的角度严格控制在1°之内,横向偏差不超过0.2米到0.3米——对于重量超过8吨、长达9米的飞行器而言,难度相当于“百米穿针”。

  刘旺一边控制手柄,一边观察仪表。调整、前进、调整——超过1500次的模拟训练,让每一个细小动作都显得举重若轻。在刘旺身侧,景海鹏与刘洋一起,为他的操作提供支持。

  天神一吻刘旺闪泪

  12时48分,神九对接环捕捉到天宫。当飞翔的轨迹如渭水般穿过甘肃与陕西的土地,两个飞行器上12把对接锁准确启动——12时55分,神九与天宫紧紧相牵,对接成功!

  刘旺、景海鹏、刘洋手拉手高举过头顶,景海鹏沉稳得一如既往,刘洋的笑容灿若夏花,刘旺再次挥了一下握紧的拳头,如同8天前出征时一样。只是这一次,他的眼中有泪光闪动。

  ■点评

  每分钟心跳90刘旺对接100分

  “打分的话应该是满分100分,非常的完美”,航天员系统总指挥陈善广昨天下午点评我国首次手控交会对接,打出了满分。

  他介绍,此次对接在短短的几百秒内,也就是6分多钟完成,比允许的时间缩短了3分钟左右。“景海鹏所有的指令发送正确,刘旺操作非常平稳,对接精准完美。”

  “刘旺在训练中,基本上没出现过操作失误”,陈善广介绍,这次由刘旺担纲操作的手控交会对接,精度在1°以内,相比几天前神九与天宫的自动交会对接而言,精度更高。

  飞天前,刘旺在地面接受采访时曾说,担任手控交会对接关键岗位,“没感觉到什么压力,因为做自己喜欢做的事情,乐在其中。”

  当被问及“现在有几成把握”时,刘旺平静地说“百分之百”。昨天,他做到了。

  那么在手控交会对接的最后关头,刘旺的心跳有多快?“应该要高一些,是自然的反应”,陈善广透露,刘旺当时的心跳约为每分钟90下。

  回宫

  航天员“回宫”行军礼

  在成功完成中国首次手控交会对接任务之后,3位航天员昨天下午4点左右再次进入天宫一号,并拍下“全家福”。

  刚刚作为“驾驶员”操作飞船与天宫一号对接的刘旺,打开天宫一号前舱门,像鱼儿一样率先“游”进天宫一号。景海鹏和刘洋紧随其后。

  与7天前第一次打开天宫之门相比,这一次开门似乎轻松多了。6天前第一次进“家门”时,他们还不得不靠舱壁上的限位器固定身体,现在,3个人健步如飞、往来自如。

  驻足,站稳,3人并肩而立,冲着镜头挥手致意。

  “神舟九号按计划顺利完成手控交会对接任务,再次进入天宫一号。感谢首长和同志们的关心,我们将再接再厉,坚决完成后续任务。敬礼!”刘旺的声音清晰地从太空传回地面。身着蓝色的舱内工作服,刘旺站在中间,左右两边分别站着景海鹏和刘洋。3名中国航天员一起抬起右臂,向祖国和人民敬军礼。

  航天员系统总指挥陈善广表示,在这6天里,航天员完成了6项主要工作:

  一是在两个航天器以自动控制方式实施首次交会对接时,对交会对接进行全程监视。

  二是在组合体内建立了天地同步的作息制度。

  三是开展了航天空间医学实验。

  此外,航天员还协同地面完成了飞行器的照料与管理、失重的防护与锻炼及个人生活照料等工作。

  状态

  航天员瘦了但状态良好

  航天员系统总指挥陈善广昨天透露,3名航天员上天以来,体重下降,都瘦了。但根据最新数据和判断,他们的身心状态非常良好。

  陈善广介绍,前3天一般是人体对空间环境,尤其是失重环境适应的过程。18日下午第一次进入天宫一号后,航天员们用了不到一天时间,基本适应空间失重环境。他提到,航天员们目前精神饱满、思路清晰、回答问题声音洪亮,主观感觉与身心感觉状况良好,心电呼吸体温血压等基础性生理指标正常,饮食、大小便正常。

  本报记者商西综合新华社央视报道

  飞行3170年一秒都不能差

  在浩瀚无垠的太空中,捕获,缓冲,拉回,锁紧,一系列动作一气呵成,天宫一号与神九上演了一出美妙的手控交会对接“大戏”。这令人激动人心的一吻,是无数双手默默托举而成,是无数汗水与心血浇灌开出的花朵。>>手控对接装置

  不小心碰到手柄没有事

  此次神九手控交会对接系统主要包括:电视摄像机、靶标、综合电子显示屏、控制手柄等。电视摄像机安装在飞船上,提供从神九上观察天宫一号的图像,并传送到神九的综合电子显示屏幕上。靶标安装在天宫一号对接机构附近,由一个背景方盘和一个伸出的十字架组成。综合电子显示屏显示电视摄像机观测到的图像,控制手柄主要用于航天员对神九的姿态和位置运动的控制。

  据载人飞船制导、导航与控制分系统主管设计师李志宇介绍,手控系统除了在性能上考虑集成性外,主要在人机功效、控制性能上下工夫。“手柄有防误操作设计,航天员不小心碰到手柄不会影响到操作性能。此外,为了便于航天员辨识,手柄经过了特殊设计,航天员即便是戴着手套也能灵敏地感受到操作挡位。”

  >>航天员监视页

  多一双“眼睛”上双保险

  手控交会对接流程复杂,天地协同要求高,因手动操作,可能带来的控制时机不确定性,使得飞控实施难度大大提高。

  “为让地面更好地了解航天员手控对接的情况,我们依据航天器舱内仪表控制面板显示页面,设计了监视软件。”北京航天飞行控制中心软件室主任孙军介绍,这个页面实现了“航天员能看到什么,我们也看到什么”,如同地面有一双“眼睛”,为手控对接提供“双保险”。

  孙军介绍,这个画面与九天之外,刘旺在太空中看到的一模一样。一旁的景海鹏就是通过这个监视页面来辅助他。

  据了解,对接过程中,监视页面不仅可清晰显示两个航天器在太空中飞行的相对姿态、距离,实时表现手控对接时的情况,还可以曲线图的形式,直观显现设备的状态、航天器燃料消耗及各类仪表参数变化,为地面指挥决策人员提供辅助决策支持。

  >>测控通信设备

  从乡间小路到高速公路

  在“驾驶”飞船实施交会对接的过程中,航天员要看着图像,根据实时传输的数据完成交会对接。这些信息源自哪里呢?这就要靠神九的测控与通信系统。

  “要想成功交会对接,需要通过天地之间的遥测,高精度定轨,误差不超过1毫米。”中国电子科技集团公司研究员级高级工程师陈建民说。飞船在宇宙高速飞行,要求精度极高,“时间精度上,3170年不能差一秒。”陈建民介绍,时间对于测控系统来说非常严格,因为飞船速度非常快,差之毫厘,失之千里。

  航天员在手动操作实施交会对接过程中,看到的电视图像、听到的地面声音,主要得益于通信系统的畅通无阻。过去,航天员看不到地面的图像。神九任务采用中继卫星传输链路,有足够的带宽,大大提高视频通话的质量。

  中国电子科技集团公司高级工程师杨志国打了个比方:“这么说吧,如果把以往的通信比作‘乡间小路’,那现在的通信就是一条双向‘高速公路’,可以更快、更多地完成天地间的信息传达。传输画面可以媲美高清电视画面,声音清晰程度超过日常电话通话质量。”

  综合本报记者商西通讯员姜宁谢波《中国航天报》报道

  交会对接任务预算190亿元

  在昨天的国新办新闻发布会上,中国载人航天工程发言人武平表示,手控交会对接的成功,是国家载人航天发展第二步阶段目标取得的一个重要进展。她介绍,到明年神十完成任务时,载人交会对接任务的预算是190亿元。去年神舟八号任务,我们就已经突破了自动交会对接技术。这次我们先进行自动交会对接,也是对这一技术进行进一步的验证。我们今天成功地实施了手控交会对接,应该意味着我们全面掌握了空间交会对接技术。——武平

  航天员的表现如何?

  刘洋整体表现非常优秀

  武平表示,在昨天的手控交会对接任务中,3名航天员沉着冷静,技术娴熟,可以说非常精准、非常完美。这一成功证明我们自己培养的航天员训练有素、技术娴熟,也验证了神舟飞船手动控制系统设计得非常好,再次考核了飞船和天宫一号交会对接的相关功能和性能,及地面测控通信系统对交会对接的支持能力。

  刘洋作为我国第一位女航天员,武平认为,从这次任务到现在8天的时间看,她整体表现非常优秀。刘洋在很短的时间内就适应了太空的失重环境,现在精神状态非常好,身体健康,各项生理指标也完全正常。

  武平说,刘洋心理稳定,操作很细致,与景海鹏和刘旺配合默契,以她为主负责有关的空间科学实验工作,进展非常顺利,取得了宝贵的大量科学实验数据。

  航天员什么时候返回?

  四到五天后将返回地面

  武平介绍,这次任务已经进行了一大半,主要任务已基本完成,包括进驻天宫一号、自动和手动交会对接。按照事先的计划安排,航天员还会在天宫一号再生活三到四天,然后进行飞船与天宫一号手控分离,分离后一天之内航天员将返回地面。

  载人航天两个风险性都比较高的时段一个是发射上升段,一个是返回段。武平介绍,为了确保航天员的安全,飞船在一些关键的产品上,都考虑了冗余和备份。比如说,降落伞、分离,包括缓冲方面都考虑了备份的措施。

  为了加强着陆场搜救的力量,这次和神舟八号任务相比,着陆场有两点特别加强的地方:一是增强了着陆场系统的数据图像的传输能力,就是能够确保第一时间把现场对于航天员的营救、对于现场的一些处置情况及时地传回北京的控制大厅。二是增加了航天员的医监医保和医疗救护方面的工作,着陆场的搜索救援的演练已经进行了很多次,目的就是要在最短的时间内搜索到返回舱,确保航天员的安全。

  未来神十有哪些安排?

  神十也进行载人交会对接

  自动交会对接和手控交会对接是当前交会对接采用的主要手段,互补使用可以有效地提高交会对接的成功率。从日前的自动交会对接到昨天的手控交会对接成功,说明我们全面掌握了空间交会对接技术。武平介绍,为了更加全面地掌握交会对接技术,我国规划了神舟八号、神舟九号和神舟十号与天宫一号的交会对接。

  去年神舟八号实现了无人交会对接,今年神舟九号实现了载人交会对接。武平说,按照规划,后续还应该有神舟十号的载人交会对接,但“对于神舟十号具体任务的安排和实施时间,要等到这次神舟九号任务完成以后进行全面总结,以及对天宫一号进行全面评估以后才能最终确定”。

  中国载人航天投入多少?

  载人航天工程投入390亿

  武平表示,突破和掌握交会对接技术对实现我国载人航天发展的第二步阶段目标具有决定性的意义,也为后续空间站的建设奠定了坚实的基础。

  在新闻发布会上,有记者问起中国载人航天工程的费用,武平介绍,从1992年开始实施载人航天工程,在完成第一步任务,也就是完成神舟六号任务以后,经费一共花了200亿元人民币。到现在为止,我们全部完成交会对接任务,也就是到明年完成神舟十号的任务,从预算上来讲,应该也是不到200亿元民币,约190亿元左右人民币。

  是否会搭载外国航天员?

  未来或送外国航天员上天

  对于未来的计划,武平表示,按照目前我国载人航天的规划,现在还处于突破载人航天基本技术的一个阶段。在这个阶段,飞行次数毕竟还是有限的,而且还要进行大量的载人航天技术实验。“我相信今后随着我国载人航天技术的发展,我们的技术会越来越成熟。我相信有一天我们一定会用我们的航天技术来培养外国航天员,包括能够有外国航天员乘坐我们的神舟飞船飞向太空。”武平说。

  武平还表示,外层空间是人类共同的财富,探索、开发和利用外层空间是人类不懈的追求,我们愿意与世界各国在相互尊重、平等互利的原则基础上开展广泛的合作与交流,共同推进载人航天事业向更高水平发展,为造福全人类作出更加积极的贡献。

  本版采写本报记者商西