“神舟八號”與“天宮一號”攜手遨遊太空已近兩周，14日它們將迎來第一次太空分離、第二次太空交會對接任務。記者來到兩個航太器對接機構的研製單位——上海航太技術研究院，詳細了解它們將如何在太空“相別離”。
解鎖動作需要3-4分鐘
據上海航太技術研究院研究員、交會對接大型地面試驗系統原負責人陶建仲介紹，“神舟八號”與“天宮一號”成功交會對接以後，兩個航太器組合體的連接主要依靠對接面上12把對接鎖，每把對接鎖拉力3噸，共36噸，這12把對接鎖由兩組對接鎖係電機驅動。
“當‘神舟八號’與‘天宮一號’組合體的對接機構控制器接到分離指令後，對接鎖係就將執行分離指令，實施解鎖動作，時間需要3-4分鐘；對接鎖解開後，將通過對接面上4個被壓縮的彈簧推桿的彈簧力，將兩個8噸多重的航太器輕輕推開。”陶建中說，“這個彈簧力並不大，只有幾百牛頓，相當於幾十公斤。兩個航太器被推開後，將保持一定姿態，緩緩分離，直至準備執行第二次交會對接任務。”
在浩瀚無垠太空，讓兩個交會對接的航太器組合體成功分離，是保證宇航員安全返回地球的前提。上海航太技術研究院在對接結構設計中，採取了多種“冗余”措施以確保航太器組合體分離，如果自動分離不成功，還可以採取手動分離或火工品分離。
建立倒飛姿態做好對接準備
13日22時37分，在北京航太飛行控制中心的精確控制下，天宮一號/神舟八號組合體在距地面高度約343公里的近圓軌道上偏航180度，建立倒飛姿態，為實施二次交會對接做好了準備。
據北京航太飛行控制中心副主任麻永平介紹，根據下傳遙測數據監視判斷，組合體飛行正常、姿態穩定、能量平衡，具備執行第二次交會對接的條件。
由於目前天宮神八組合體運作以天宮一號控制為主，神舟八號處於停靠狀態，組合體的姿態調整由天宮一號來控制進行。因此，這次太空轉身，天宮神八組合體沒有啟動軌控發動機，而是依靠陀螺動量輪的控制完成，目的是盡可能減少對軌道的擾動。麻永平說，從神舟八號與天宮一號分離，到二次對接鎖緊完成，全程約半小時。
北京時間13日20時55分，神舟八號主著陸場區圓滿完成系統最後一次綜合演練。結果表明，主著陸場區參試設備狀態良好，物資器材保障到位，各項工作準備就緒，具備了執行任務的能力。
已進行647次地面分離試驗
交會對接是航太領域中一項技術複雜、規模龐大、變數參數多的控制技術，為了得到一個高度可靠並且有容錯和診斷功能的系統，在地面進行倣真模擬試驗是一個有效途徑。目前，我國太空對接的地面模擬技術已躋身世界一流。由上海航太技術研究院牽頭，匯集國內多家單位研製開發的空間對接機構緩衝試驗臺、綜合試驗臺、整機特性測試臺、熱真空試驗臺四個大型試驗設備，能完整地將航太器在太空對接分離的每一步模擬出來。
“‘神舟八號’和‘天宮一號’對接機構在‘上天’之前，已經在地面上進行1101次對接試驗、647次分離試驗。”陶建中說。
上海航太技術研究院研究對接機構長達16年，早期的預研小組只有6人，隨著事業的召喚，一批又一批年輕人陸續加入到對接機構的研製隊伍中來。如今，上海航太技術研究院509所、149廠對接機構的設計、試驗、生產、工藝等100多人的研製團隊，平均年齡僅30多歲。
自20世紀60年代以來，全世界共進行了300多次太空交會對接活動，航太器上所使用的對接機構主要有兩大類：一類是“異體同構周邊”式對接機構，另一類是“錐-桿”式對接機構。瞄準世界先進水準，我國對接機構採用了導向板內翻式的異體同構周邊式構型。
據陶建仲介紹，我國自主研製的對接機構與“國際空間站”、“和平號”空間站、太空梭、“聯盟號”飛船等航太器所使用的對接機構相容，在對接原理、構造、結構尺寸上都保持一致。將來，如果我國要與國外進行太空合作，對接機構只需進行適應性的介面協調即可。
