神舟天宫“吻戏”第四季：“拥吻”变“追吻”

　　新闻提示

　　迄今为止，“神舟”“天宫”在茫茫太空上演了三季“吻戏”——

　　第一季：神舟八号飞船开创先河，与天宫一号完成自动交会对接，中国航天一举突破载人航天三大基础性技术的最后一项——空间交会对接技术。

　　第二季：神舟九号载人飞船搭载着航天员景海鹏、刘旺和刘洋，与天宫一号完成了中国首次手动交会对接。

　　第三季：神舟十号载人飞船搭载着航天员聂海胜、张晓光和王亚平，再次完成手动交会对接，向世界展示了中国精度。

　　同一个目标飞行器，多次交会对接——这是中国交会对接的独有剧情。随着天宫一号目标飞行器已经光荣完成历史使命，天宫二号空间实验室接力太空，继续演绎属于中国航天的精彩剧情。让我们一起跟随专家，欣赏神舟十一号与天宫二号交会对接的精彩看点。

　　新剧情——

　　“拥吻”变“追吻”

　　9月15日22时04分，天宫二号空间实验室顺利发射。较天宫一号目标飞行器而言，改变的不仅仅是名字，他们“哥俩”承担着截然不同的任务。

　　天宫二号的一项重要使命就是为空间站建设和运行积累经验。所以，此次神舟十一号与天宫二号交会对接将首次模拟未来空间站交会对接方式，即载人飞船利用自身机动能力去追踪空间站。

　　“拥吻”变“追吻”，这是本次交会对接的新剧情。此次天宫二号空间实验室在交会对接准备阶段，不再像以往交会对接那样进行轨道控制。神舟十一号要主动出击，“追吻”天宫二号。

　　记者从北京飞控中心了解到，天宫二号已于10月16日完成了“梳洗打扮”——载人环境配置，并从正飞姿态调整为倒飞姿态，静候神舟十一号的“追吻”。

　　“神舟十一号载人飞船入轨以后，我们要在两天内控制飞船完成5次轨道机动。”北京飞控中心副总设计师孙军说。这5次轨道控制，分别是抬高近地点、轨道面偏差修正、抬高远地点、轨道圆化和组合修正。

　　以往交会对接也有5次轨道控制，但与神舟十一号的5次控制有着很大不同——

　　神舟八号、神舟九号和神舟十号都是在第五圈进行第一次轨道控制。而神舟十一号第一次轨道控制将是在第四圈进行。“神舟十一号第一次轨道控制提前了一圈，这给飞控中心实现短弧段快速定轨提出更高要求。”北京飞控中心副主任李剑提醒说，别看这小小变化，这对飞行控制技术的挑战非常大，为此他们多次修改论证飞行控制方案，直到找到目前这一最佳方案。

　　5次轨道控制只是神舟十一号“追吻”的第一步，也叫作远距离导引控制，将神舟十一号与天宫二号由相距100多公里缩短到50多公里。经过5次轨道控制后，神舟十一号和天宫二号就可以开始“眉目传情”了。

　　“追吻”第二步是自主控制段。“等到两飞行器相距50多公里时，载人飞船将转入自主控制，自主实施寻的段控制。”北京飞控中心总体室主任陈险峰告诉记者，在这种状态下，神舟十一号将依靠航天器上的微波雷达、激光雷达等测量设备，获得信息进行自主控制、相互接近。

　　“追吻”还将经过近距离导引控制段，最终逼近段，交会合拢段，最终完成紧锁。

　　新舞台——

　　“阴影区”里的“国际范”

　　如果“追吻”还不够过瘾，那让我们再一起来看看神舟天宫“吻戏”第四季的另一看点，新舞台。

　　神舟十一号与天宫二号交会对接，是在距地面393公里的圆形轨道上进行，这比以往交会对接轨道抬高了50公里，比一个马拉松全程距离还要远。

　　为什么要抬高呢？“主要目的是瞄准空间站轨道，国际空间站是运行在轨道高度400公里左右。”孙军如是解释。

　　运行在低轨道的航天器，距离地球不够远，仍会有稀薄的大气。受到大气阻力影响，会导致航天器轨道高度不断下降，为了维持相对稳定的轨道高度，就需要消耗航天器自身推进剂。

　　而轨道越高，大气就会变的稀薄，大气阻力就会变小，轨道衰减就会相对低一些，也就更容易维护稳定的轨道高度并节省燃料。也就是说，此次神舟十一号与天宫二号激情“相吻”会更省力。

　　新舞台的灯光特效也有了新变化。神舟十一号与天宫二号交会对接最终平移靠拢段，是在太阳光无法照射的阴影区完成的，这和以往大不相同。神舟九号与天宫一号两次载人交会对接全部在阳照区进行。

　　“在阴影区进行交会对接，好处在于可以避免阳光直射对光敏感测量设备造成影响，但这会为肉眼观测带来不便。”科研人员解释说，“吻戏”虽然在阴影区进行，但是天宫二号和神舟十一号上都配有照明灯，所以观众们在大屏幕里看到的画面依然会很清晰。

　　新舞台带来的是“国际范”。要知道，目前在轨运行的国际空间站，轨道高度是距地面397公里，我们的空间站差不多也是在这个高度。“国际范”意味着，神舟十一号与天宫二号的这一“吻”将揭开未来空间站的剧情大幕。

　　新道具——

　　“火眼金睛”和“在轨补加”

　　此次交会对接，不仅有新剧情、新舞台，还有新道具。

　　在茫茫太空“相吻”，看起来很浪漫，但实现技术堪称复杂。北京飞控中心的专家提醒记者，从目标飞行器相距150米到最终对接完成阶段称为平移靠拢段，这一阶段是交会对接最关键的阶段，也是要求最高、难度最大、风险极大的阶段。

　　在这个阶段里，光学成像敏感器是唯一同时具备位置和姿态相对测量能力的敏感器。在之前神舟飞船与天宫一号目标飞行器的交会对接中，应用的都是CCD光学成像敏感器。而天宫二号与神舟十一号“吻戏”，使用了新一代CRDS光学成像敏感器。

　　CRDS光学成像敏感器可以说是飞行器的“火眼金睛”，即使在强光环境下也能“看清”目标。

　　此外，科研人员还将首次捕获时间缩减了一个数量级——由原来的约10秒缩减至不到1秒。“这个时间就好比驾驶员在开车时被强光晃到眼睛之后恢复正常视力的时间。”航天科技集团五院产品设计师刘启海说。

　　看“吻戏”，不光看热闹，还要看门道。此次天宫二号空间实验室，还有一项巨大改变。那就是“在轨补加”技术。

　　在天宫一号发射前，“油箱”要加得满满的。据悉，携带的推进剂足足有一吨多。而天宫二号却只加了半箱“油”，节省的重量可以携带更多的载荷产品和航天员的生活物资。

　　有了在轨补加系统，天宫二号就具备了在太空飞行中“加油”的能力，这将极大地提高其在轨运行时间。

　　持久才够精彩。此次天宫二号与神舟十一号“吻戏”将持续30天之久，将要创造中国太空飞行的新纪录。

　　“吻戏”之精彩，中华之骄傲。我们期待着更为精彩的中国航天太空“吻戏”。

　　本报记者　王通化　邹维荣　韩阜业　张新 文字整理：刘想 制图：侯融