载人航天总设计师：我国交会对接比美俄成本低

2011年09月30日16:00 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信字号：T|T

关键词：交会对接载人航天工程空间实验室横向偏差轨道预报入轨偏差航天人总设计师天宫测量和控制

中国载人航天工程总设计师周建平。

北京航天飞行控制中心。29日，载人航天工程总指挥常万全宣布：天宫一号目标飞行器发射成功。新华社记者王永卓摄

随着天宫一号于29日21时16分发射升空，中国向空间站时代迈出了坚实的一步。这是长征系列运载火箭的第147次飞行，也是中国载人航天工程实施以来的第8次发射。距发射架1.5公里的厂房里，神舟八号与长征二号F火箭已在测试。11月初，神舟八号将在同一发射架上升空，在太空中与天宫一号交会对接——这将使中国成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家。

与美、俄最初采用两艘飞船开展交会对接试验不同，中国全新研制了天宫一号作为交会对接的目标飞行器。“它的在轨寿命为两年，其间可以与飞船多次交会对接。”中国载人航天工程总设计师周建平说，“这可以减少发射次数，更经济。”

这次天宫一号交会对接技术的特点是什么，面临哪些风险和挑战，中国载人航天未来远景如何？周建平娓娓道来。

挑战

每秒飞行7.7千米对接困难

航天器空间交会对接飞行在工程上实现绝非易事。国外的成熟技术从来不卖给中国，我们只能从零开始。周建平说，这给从未涉足这一领域的中国航天人提出了三大挑战。

第一个挑战是测量。由天链一号卫星、国内外16个陆基测控站以及3艘远望号测量船组成的测控通信网，具备对飞船和天宫一号的准确测定轨和轨道预报能力。当两个航天器相距只有数十公里时，测控网无法对它们的相对位置提供更精确支持，需航天器之间互相配合，逐步接近。虽采用当今世界最先进的微波雷达、激光雷达、图像测量等技术，但地面无法完全模拟太空环境，所以能否有效成功还要通过这次试验来验证。

第二个挑战是控制。首先是控制精度，飞船必须在两个飞行器相接触前，将与目标飞行器的横向偏差控制到若干厘米的范围。其次，送入太空的每一公斤甚至每一克重量，都是精打细算、十分珍贵的。如何消耗最少的推进剂完成交会对接，也是对控制策略和方法的重大考验。

第三个挑战是对接。经过复杂的测量和控制过程后，两个航天器越挨越近。航天器上的捕获机构像钩子一样，实现两个飞行器的捕获。此后，缓冲、拉紧、锁紧这一系列动作必须一气呵成。稍有闪失，每秒7.7千米高速飞行的航天器就可能会酿成重大事故。

优势

对接试验成本比美俄更低

“中国空间交会对接技术的方案，充分体现中国载人航天工程一贯的优势和特色。”周建平说，“美国和俄罗斯当年一次试验只解决一个问题，而我们这次飞行试验除主要任务交会对接外，还可达到3个目标。”相比美、俄每次都需要发射两艘飞船进行一次对接，我国一个目标飞行器与3艘飞船先后对接的“1＋N”模式，减少了2次发射，显著降低了成本。

这种模式还一并解决了其他3个问题：一是缩短空间实验室研制进程，天宫一号各项性能指标瞄准空间实验室研制，空间实验室将主要基于目标飞行器技术基础进行研制生产。二是对空间站关键技术提前进行验证和积累，天宫一号将试验空间站必需的再生式环控生保技术中的关键单项技术，如控制技术等进行一定改进完善后，可直接用于我国未来的空间站上。三是将在目标飞行器上开展多项科学实验。

40多年前，美、前苏联就掌握了交会对接技术；13年前，国际空间站第一个舱段也升入太空。作为后来者，中国的差距尚大。周建平说：“我们唯有三步并作两步，少花钱、多办事、高效率，才能实现跨越与追赶。”

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