完美的太空对接

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北京时间2012年6月24日12时55分，在航天员的精准操控下，“神舟九号”飞船成功实现与天宫一号目标飞行器交会对接，我国首次航天员手控交会对接取得圆满成功。在这之前，“神舟九号”飞船与天宫一号目标飞行器已经实现了自动对接。既然如此，为什么还要进行手控对接呢?

载人航天工程总设计师周建平说，从世界载人航天的发展来看，交会对接应该涵盖自动和人工两个方面，二者互为备份，缺一不可。只有自动和人工技术都得到验证，才是实现了完整的交会对接。

从世界范围看，世界各国交会对接情况各有千秋。美国航天飞机的交会对接主要是手控，自动是备份。而俄罗斯飞船的交会对接则以自动为主，手控作为备份。

人的灵活反应和主观能动性，也给太空中的复杂动作增加了安全系数。自动对接是一种程序控制，响应迅速、控制精准，但是，一旦出现策略方案外的情况，自动系统就显得“无能为力”。在处置意外状况的时候，人脑比电脑更可靠。

那么，如何确保手控对接成功呢?

茫茫太空中，“神舟九号”航天员根据屏幕上的十字刻度来对准目标，通过操作控制手柄来及时调整飞船位置。可是一旦出现偏差，怎么办?这就要用到中国航天科技集团公司九院13所研制生产的手控光纤惯组。这个装置是安装在航天员座椅下的一个既小巧玲珑又十分精致的黑盒子，它可以稳定飞船位置和姿态，帮助航天员完成手控交会对接。

为使手控交会对接万无一失，航天员在地面进行了上千次的训练。“手控交会对接的精度甚至比工程给定值还要精确。”航天员选拔训练研究室主任吴斌说，“负责交会对接任务的刘旺，训练已经达到1500次。在仪表没有数据的情况下，他仅靠光学显示就能够操作。”

手控交会对接有四大难点：

一、像在太空打“移动靶”。

远距离导引到交会对接是第一步，“神舟九号”需要从数千千米外的地方被导引至距“天宫一号”后下方52千米处的交会对接入口。而两个航天器均以每秒7.8千米高速飞行，要准确控制两个高速动态飞行器的相对位置和相对高度，好比在太空中打两个“移动靶”。

二、误差控制在十多厘米内。

从相距52千米处，“神舟九号”开始利用飞行器上微波雷达、激光雷达等测量设备，获得和“天宫一号”的相对距离和相对姿态等信息，根据预先设计好的程序计算出飞船继续前进的轨迹和速度，逐渐逼近“天宫一号”。

要使“神舟九号”和“天宫一号”对接机构能够顺利捕获，误差必须保持在十几厘米范围内。这种导航精度，对飞行的安全性、天地协同的时效性，都提出了极其苛刻的要求。

三、保证对接不发生碰撞最难。

如何使对接时不发生碰撞，对接后能够保持完全密封，以及使“天宫一号”和“神舟九号”真正合二为一，都要依赖对接机构的精确动作，这些都是最难之处。

四、分离也是最大的考验。

两个航天器能否分离成功，是交会对接任务完整过程的最后一步，也意味着未来航天员能否顺利从空间实验室或者空间站撤离。

要实现两个组合在一起的飞行器顺利分开，又保证两个飞行器一切正常，“神舟九号”恢复自主飞行功能，也是最大的考验。