三大核心關鍵系統立下首功——解析首次交會對接任務中的關鍵系統
新華網北京11月3日電(記者 王敏)我國首次交會對接任務圓滿完成，意味著繼美、俄之後，我國成為第三個獨立掌握交會對接技術的國家，為我國今後開展更大規模的空間探索奠定紮實的技術基礎。
在此次交會對接任務中，飛船系統、運載火箭系統、空間實驗室系統三大核心關鍵系統立下汗馬功勞。記者從其研製方、中國航太科技集團公司獲悉，經過11年的技術攻關，這三大系統突破了對接機構等關鍵技術，攻克了航太領域多項技術難題。
“天宮一號”攻克三大技術難題 核心使命完成交會對接任務
早在交會對接任務正式立項之前，中國航太科技集團公司就已經啟動了首次交會對接任務的論證工作。
作為載人航太飛行任務中的新成員，天宮一號目標飛行器成為首次交會對接任務中的亮點。天宮一號重約8.5噸，此次任務的主要使命是圓滿完成交會對接任務，並攜帶有效載荷開展科學試驗。
據中國航太科技集團公司相關專家介紹，由於任務的特殊性，天宮一號的研製要攻克三大難關。一是在軌工作時間長對飛行器高可靠性提出嚴峻挑戰。天宮一號將創我國載人飛行器的服役紀錄。在兩年的服役期內，天宮一號要相繼完成三次交會對接任務，即要分別與神舟八號、神舟九號和神舟十號進行對接。
二是諸多新技術將在此次載人航太飛行任務中接受檢驗。以電源分系統為例，其特點迥異於前7次飛行。本次任務將100伏高壓供電體引入其中，將極大地提高飛行器用電效率。此外，半剛性太陽能帆板將有助於為天宮一號目標飛行器減重，為今後大型空間飛行器開展大型空間試驗打下技術基礎。
三是作為目前國內在研型號裏重量最大、體積最大的飛行器，天宮一號將給運載火箭系統在整流罩設計等方面帶來新的適應性難題，此次飛行任務將會驗證大型飛行器對運載系統的多項適應性改進新技術。
“神八”首上對接機構 太空“穿針引線”顯神奇
執行此次交會對接任務的神舟八號飛船雖然沒有承擔載人任務，但是要想在太空中實現完美對接也並非易事。這就不得不提到“神八”上的核心部件——對接機構。
據中國航太科技集團公司相關專家介紹，“神八”與天宮一號的對接過程，就如同太空中兩列沒有鐵軌的高速運轉的列車實現首尾相接。對接後，天宮一號要在兩個飛行器之間建立能供航太員通過的通道。此外，還要實現與神舟八號電、氣、液的共通，收到“對得上、分得開”的效果。這對對接控制和對接機構提出了較高要求。
“‘神八’與天宮一號的對接，就宛如在太空中穿針引線，這將對飛行控制和對接結構提出嚴格要求。”該負責人告訴記者，為了完美上演“穿針引線”大戲，此次天宮一號採用了全新的測量設備，讓350公里軌道上的“神八”與天宮一號的一切行蹤盡在掌握中。
“長二F”大變身 讓“乘客”更舒適
在首次交會對接任務中，已經圓滿執行過7次任務的長二F火箭將再次兩度執行飛行任務。針對神舟八號和天宮一號兩次發射任務的特點，設計人員將執行首次交會對接任務的運載火箭進行了重新設計，並取名叫“改進型長征二號F運載火箭”。
據中國航太科技集團公司相關火箭專家介紹，針對兩次飛行任務的特點，該火箭有兩種狀態，即執行神舟八號任務的載人狀態的火箭和執行天宮一號的非載人狀態的火箭。
相比于之前的長二F火箭，兩種狀態共同的改進之處是：將長征二號F火箭的“慣性平臺＋捷聯慣性組合”模式中的慣性平臺取消，換為捷聯慣性組合，構成“雙捷聯”慣導系統。
載人狀態和非載人狀態的火箭主要區別在於逃逸系統的設計。執行神舟八號的載人狀態的火箭逃逸系統沒有變化，“儘管‘神八’上沒有航太員，但是我們沒有降低對火箭的要求，按照載人的標準來進行嚴格設計和品質要求。”航太科技集團有關火箭專家說。
