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2011年9月29日晚9時(shí)許,天宮一號目標(biāo)飛行器順利升空,進(jìn)入距地球約350公里的軌道,為我國首次空間交會對接揭開大幕。在不久的將來,中國航天員將乘坐神舟飛船與天宮一號進(jìn)行載人交會對接,并進(jìn)入天宮一號工作、生活。
天宮一號是目前中國最大最重的在軌航天器。從外表就能看出,迥異于飛船的三艙結(jié)構(gòu),天宮一號是兩艙結(jié)構(gòu)的飛行器,兩個(gè)艙分別是實(shí)驗(yàn)艙和資源艙。資源艙提供動力,為飛行提供能源;實(shí)驗(yàn)艙是航天員工作生活的地方,航天員準(zhǔn)備進(jìn)入的就是這里。艙內(nèi)是適合人類生存和生活的正常環(huán)境,溫度、濕度、氧氣等都和地球上差不多。
交會對接根據(jù)航天員介入的程度和智能控制水平可分為手控、遙控和自主三種方式。具體的方法一般是先將目標(biāo)飛行器發(fā)射入軌并精確測定其運(yùn)行軌道,當(dāng)其飛經(jīng)待發(fā)飛行器發(fā)射場上空時(shí),通過擇機(jī)發(fā)射使后者與前者運(yùn)行在相同的軌道上,并且將距離控制在一定范圍內(nèi),隨后再依靠飛行器本身的機(jī)動能力讓兩者逐漸連為一體。
“交會對接”成功無疑是達(dá)成戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵,而這是舉世公認(rèn)的航天技術(shù)瓶頸,在國外載人航天活動早期,航天器在空間交會對接過程中就曾失敗。比如,俄羅斯“進(jìn)步M3-4”飛船與“和平”號空間站在對接過程中“相撞”。
從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的載人航天發(fā)射場,航天員搭載神舟飛船發(fā)射升空,飛到距離地球300多公里的預(yù)定軌道上,逐步追近天宮一號。此時(shí)天宮一號正以每小時(shí)2.7萬多公里的速度在飛行。神舟飛船逐漸靠近天宮一號,不用人為控制,飛船自己用對接機(jī)構(gòu)去碰觸天宮一號的對接機(jī)構(gòu),隨后兩個(gè)飛行器緊緊鎖在一起,變成了一個(gè)長條狀的組合體飛行器,兩個(gè)鎖緊的交會對接機(jī)構(gòu)則形成了一個(gè)密封通道。
在交會對接時(shí),天宮一號被動,神舟飛船主動。一旦成為組合體,就由天宮一號的控制系統(tǒng)作為“大腦”來控制整個(gè)組合體。等艙內(nèi)大氣壓變得正常,一切就緒后,航天員就能輕松打開神舟飛船的門,進(jìn)入密封通道,沿著這個(gè)直徑0.8米左右的通道飄進(jìn)天宮一號。由于是在艙內(nèi),航天員不必穿臃腫的航天服,穿的就是普通的藍(lán)色工作服。