简介
2011年11月1日5时58分10秒,“神舟八号”飞船在酒泉卫星发射中心发射,与我国首个空间站雏形“天宫一号”携手,共同执行我国首次空间交会对接任务。在顺利完成两次对接任务后,于2011年11月17日19时36分在内蒙古四子王旗着陆,我国首次空间交会对接任务完成。
本次“神八”仍为返回舱、推进舱、轨道舱三舱结构,增加了交会对接设备。
与此同时,上月29日发射升空的天宫一号目标飞行器,10月30日顺利进入距地面高度约343公里的近圆形交会对接轨道。当天19点34分,天宫一号翻了一个跟头,成功调转180度,建立倒飞姿态,为迎接“神八”飞天一吻做好准备。各项遥测数据显示,天宫一号已具备交会对接条件。
专家介绍,天宫一号与“神八”的发射只是“中考”,首次交会对接任务才是“大考”,于2011年11月3日实行对接。
过程揭秘
交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段、组合体飞行段和分离撤离段。
● 远距离导引
远距离导引段自神舟八号飞船入轨后开始,在地面测控通信系统的导引下,神舟八号飞船经5次变轨,从初始轨道转移到与天宫一号目标飞行器共面的330公里的近圆轨道,在天宫一号目标飞行器后下方约52公里处,与其建立稳定的空空通信链路,开始自主导航。
● 自主控制
自主控制段经历寻的、接近和平移靠拢三个阶段,神舟八号飞船自主导航控制到与天宫一号目标飞行器接触,自主控制飞行过程约需两个半小时。
●对接
对接段从对接机构接触开始,在15分钟内完成捕获、缓冲、拉近和锁紧四个过程,最终实现两航天器刚性连接,形成组合体。
●组合体飞行
组合体飞行段由天宫一号目标飞行器负责组合体飞行控制,神舟八号飞船处于停靠状态。组合体飞行12天左右,将择机进行第二次交会对接试验。其主要过程为:对接机构解锁,两飞行器分离,神舟八号飞船撤离至相距天宫一号目标飞行器140米处停泊,按程序进行第二次交会对接,再次构成组合体。
●分离撤离
组合体继续飞行两天后,进入分离撤离段,两飞行器再次分离,飞船撤离至距目标飞行器5公里以外的安全距离,交会对接试验结束。此后,神舟八号飞船返回舱返回地面;天宫一号目标飞行器变轨至自主飞行轨道,转入长期运行管理。
神八使命
与天宫一号交会对接
昨天,中国载人航天工程新闻发言人武平详细介绍了天宫一号与神舟八号交会对接过程。
武平说,神舟八号飞行的主要任务是:发射神舟八号飞船,与天宫一号目标飞行器,进行我国首次航天器空间交会对接试验,突破和验证航天器自动交会对接技术;考核改进后的神舟飞船和长征二号F运载火箭的功能和性能,以及工程各系统间的协调性;验证组合体工作模式,并开展空间科学实验。神舟八号飞船不载人。
武平说,经任务总指挥部研究决定,将瞄准11月1日5时58分发射神舟八号飞船。
按照计划,长征二号F遥八火箭点火发射后,飞行约584秒,船箭分离,飞船进入近地点约200公里、远地点约330公里的初始轨道,并在两天内完成与天宫一号目标飞行器交会对接。
热点解码
发射“零窗口”精确到秒
“根据交会对接任务需要,神舟八号飞船发射实施‘零窗口’发射。”酒泉卫星发射中心发射场系统副总指挥张道昶说。
酒泉卫星发射中心发射测试站站长郭忠来说:“发射窗口必须是‘零窗口’,误差只能在正负1秒间,这样才能满足交会对接任务的发射要求。”郭忠来说,如果错过这个时刻,就只能推迟发射,重新寻找“零窗口”。
“零窗口”发射是指在一定长度的发射窗口时间内,紧贴窗口上沿即最优时间实施发射。比如,发射窗口为5时至5时30分,“零窗口”就是指5时整。在这个时刻发射,就能把飞行器送到最佳位置,而且能在变轨过程中节省燃料。
“根据天宫一号的在轨位置,并结合发射场风速、火箭重量,系统会计算出神舟八号的起飞时间,再倒算出精确点火时间。”郭忠来说,一旦确定发射,点火控制终端最终实施自动点火,而不再需要人工按钮点火。“这将进一步确保发射的精确性。”