十问神九天宫:穿舱哪些是关键?组合体如何运行?

　　问题1

　　神九将肩负什么任务？

　　神九此次飞行将刷新多项纪录，它将承担什么任务?

　　载人航天工程总设计师周建平介绍，神九第一任务，是实施手控交会对接，全面验证交会对接技术。这将是中国载人航天史上具有重大意义的一步。

　　焦维新分析，神九与天宫交会对接后，对组合体飞行也是一大考验。此次将有航天员的相关活动，会对组合体的姿态控制等产生哪些影响是需要摸索的经验。

　　问题2

　　为何要“零窗口”发射？

　　去年神八实现了“分秒不差”的零窗口发射，神九也同样要求零窗口，这是为了实现与天宫交会对接，并尽可能节省燃料。

　　宋征宇介绍，因为地球在自转，如果发射差了一秒，就可能导致神九与天宫失之交臂。

　　庞之浩说，目标航天器的位置、地面观测的条件、发射上天后的太阳光照等，都是发射窗口选择的考虑因素。与神八不同，神九航天员将在白天发射、白天返回，更利于操作和观察，保障安全。

　　从敦煌壁画里飞天的形象，到孙悟空大闹天宫，中国人对天宫的想象穿越了千年历史。去年9月29日，中国第一个空间实验室的雏形天宫一号发射升空，中国人不再是太空中的匆匆过客。

　　而神九此行，将载三名航天员升空，并与天宫一号交会对接，让他们在太空中从容地工作和生活。千百年来中国人徜徉天宫的梦想即将变为现实。

　　问题3

　　火箭做了哪些改进？

　　发射神九的火箭，是在业内被誉为“神箭”的长二F火箭。无需针对此次任务特别改进。涉及火箭本身的改进有10余项，主要在哪些方面？

　　总设计师荆木春介绍，记录火箭飞行“秘密”的黑匣子，将从火箭的一级移装到助推器上。因火箭一级结构较大，承受力大，刚强度较低，落下时箭体结构分裂成碎片，装在上面的黑匣子难以找到，而助推器体积较小，便于寻找黑匣子。

　　尽管未作特别改进，但在生产过程中，火箭团队严格管控，每个螺丝钉用多大力气拧都有严格要求，且要记录在案。

　　问题4

　　航天员座舱什么样子？

　　返回舱是航天员的座舱，在发射和返回阶段，航天员都将束缚在座椅上，座舱如何能保证航天员承受过载、冲击和转动，度过难熬的时刻？

　　座舱在靠近大头的一端，对称布置着三个带缓冲装置的航天员座椅，略呈扇形分布。在无人飞行状态，座椅上会放置形体假人或有效载荷。座椅的左右两侧是航天员用于控制飞船平移和姿态运动的手柄。

　　座椅前方靠近舱门的位置，对称布置了三块仪表板。主仪表板主要显示船上设备工作状态和飞船飞行参数，设有用于航天员人工控制的各种开关。

　　问题5

　　为何要手控交会对接？

　　既然以自动方式可顺利完成飞行器的太空对接，为什么还要让神九进行手控对接？

　　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。只有都得到验证，才实现了完整的交会对接。

　　何宇说，自动对接尽管响应迅速、控制精准，但一旦出现策略方案外的情况，就显得“无能为力”。

　　对接机构是我国目前为止最复杂的空间机构，神九和天宫一号将进一步验证国产对接机构的可靠性和安全性。

　　问题6

　　手控对接有何难点？

　　与自动交会对接一样，手控交会对接同样面临风险。而手控交会对接要求一次成功。

　　“一旦发生碰撞造成对接机构受损，就意味着天宫一号无法再次进行对接。”何宇说。

　　庞之浩介绍，交会对接实际上是两个航天器在太空，按照预定的时间和位置相互接近，在机械上连成一个整体，难度在于航天器飞行速度极快，稍有不慎就容易产生追尾，还要边绕地球边追赶，经过多次精确变轨才能追赶上。

　　对接时，要求轴向误差不能大于18厘米，相对速度约每秒0.2米，并控制好距离、相对速度、姿态等，稍有偏差就会出现问题，对航天员的心理素质、眼手协调能力等要求非常高。

　　问题7

　　穿舱哪些是关键？

　　神九此行，航天员将首次穿舱，进入天宫一号。两个航天器对接后，航天员进入天宫前，需要做哪些准备工作，需要注意哪些要点？

　　庞之浩介绍，在太空恶劣环境中，对接机构和舱门的质量非常关键，要保证航天员的生命安全，就要在对接前调整好压力，保证两舱压力相同。

　　如对接机构密封性不严，打开舱门后会漏气，而如果舱门质量有问题，那就麻烦了。只有在天宫一号内部环境满足载人要求的情况下，神九的航天员方可打开舱门，进入天宫生活和工作。

　　问题8

　　组合体如何运行？

　　神九与天宫交会对接成功后，组合体以何种方式运行？

　　庞之浩介绍，作为追踪飞行器的神九要停靠关机，整个组合体由天宫一号全面控制。

　　因此，在组合体运行期间，天宫要为神九供电，补充神九的能源，并试验验证将来空间站整个能源系统统一调配、统一管理技术。

　　天宫一号要带动组合体飞行，控制质量翻了一番，从轻装上阵到负重前行，无论是指令还是遥测，都要重新适应，而组合体内环境控制系统的好坏，则直接关系到航天员的生存，必须为航天员提供与地面相似的压力、氧气、温度、湿度，去除有害气体。

　　问题9

　　如何保障长期驻留？

　　此次任务，航天员将在组合体中驻留10天，比以往任务时间更长，对舱内的生命保障系统提出更高要求，如何保障航天员日常生活？

　　庞之浩介绍，首先要携带数量和种类更多、质量和味道更好的航天食品与饮品。其次携带比以往更多的衣服，可使航天员定期换衣服。这些衣服的设计比较特别，有的衣服装有电缆口，有的口袋用于放置辐射测量仪等。

　　为减少失重对身体的影响，天宫为航天员首次准备了锻炼用器材，及骨丢失对抗仪等仪器，让他们能定时锻炼身体，在失重条件下“称量”人体质量。

　　还要携带使用方便、质量可靠的大小便收集装置，包括女航天员使用的卫生用品等。还配备了比以往数量和种类更多、更好的药品。

　　在工作之余，航天员也需放松身心，为他们准备了高性能、高可靠的笔记本电脑，能上网、看大片、听CD、发邮件。

　　问题10

　　我国下一步航天任务？

　　神九完成任务后，我国载人航天下一步还有什么任务？

　　焦维新说，目前我国航天事业正处于关键技术突破和掌握阶段，包括太空行走和交会对接，熟练掌握需要一个过程。按计划，下一步我国将发射神舟十号飞船，再与天宫一号载人交会对接。

　　我国的实验室计划目前规划到天宫三号，后续飞船有神舟十一号至十四号，将与天宫二号、天宫三号交会对接。另一个关键技术，是载货飞船与天宫实验室的对接，以满足将来空间站的定期补给。

　　庞之浩说，2020年前后，我国将建自己的多舱式空间站，“空间站很大、功能多，寿命长，但上天后不能往返，需要天地往返运输工具，来运送物资和航天员。”

　　本报记者商西采访整理