“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”。
利用彈簧力將兩個航太器輕輕推開
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，每把對接鎖的拉力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。
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。
對接機構在地面已進行647次分離試驗
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，“我國第一次太空交會對接任務完成得十分完美精確，所有步驟均按設計狀態進行，沒有一處差錯，沒有動用一個預案。”
11月1日，“神舟八號”和“天宮一號”在太空相撞後相互“捕獲”的時間為1.045秒。為了驗證我國太空對接的地面模擬技術，上海航太技術研究院509所模擬了當時的太空條件，進行了對接機構相互“捕獲”試驗，結果模擬的“捕獲”時間為1.042秒，地面模擬和真實太空之間僅相差0.003秒。
“‘神舟八號’和‘天宮一號’在太空交會對接的全過程為7分29秒，我們地面模擬時間為7分28秒，相差僅1秒，當初我們預計要10分鐘，是因為多算了‘強制校準’這一步時間。結果這兩個航太器在太空對接得十分精準，根本不需要強制校準。”陶建中說。
對接機構研製團隊平均年齡30多歲
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。
上海航太技術研究院509所對接機構研究室共有56人，平均年齡33歲，30歲以下的年輕人佔了“半壁江山”，38歲的邵濟明擔任對接機構研究室主任，他手下的一批主管設計師都是出校門不久的30多歲年輕人。
“隨著我國航太事業的快速發展，我國航太人才隊伍已形成了完整的年齡梯隊，各個層次的骨幹都有人才保障。每天，看著這些朝氣蓬勃的年輕人在為我國航太事業拼搏奮鬥，兢兢業業地工作，我的心裏充滿了無限欣慰。”72歲的陶建中說。(記者張建松)
