從相距一萬(wàn)公里，到合二為一，神舟八號(hào)與天宮一號(hào)在茫茫太空，尋找著彼此。為了獻(xiàn)上一個(gè)完美的飛吻，五湖四海，“導(dǎo)演們”正全神貫注。
今晚，這幕愛(ài)情劇即將開(kāi)演。明晨，星空將見(jiàn)證心動(dòng)時(shí)刻。
■天宮一號(hào)
萬(wàn)事俱備 只等神八
9月29日，我國(guó)首個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室的雛形“天宮一號(hào)”發(fā)射升空。在昨天凌晨“神八”發(fā)射前夕，它已在軌飛行32天，累計(jì)飛行500余圈。
在這32天的寂寞旅途中，天宮一邊做著自己的規(guī)定動(dòng)作，一邊等待神八到來(lái)。
進(jìn)入太空不久，天宮就兩次變軌，進(jìn)入更高的近圓軌道。北京飛控中心副總工程師李劍介紹，因受高層大氣阻力的影響，發(fā)射后，天宮的軌道高度會(huì)逐漸緩慢降低，所以發(fā)射后兩度抬腿，升至更高的近圓形軌道，這樣一來(lái)，等神八發(fā)射時(shí)，它就能自然降至約343公里的交會(huì)對(duì)接軌道，減少發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī)，節(jié)省燃料。
經(jīng)32天的耐心等待，11月1日，天宮終于迎來(lái)心儀的“對(duì)象”——神舟八號(hào)無(wú)人飛船。
此前，它已順利完成平臺(tái)在軌測(cè)試，包括遙控指令、控制開(kāi)關(guān)、圖像發(fā)音設(shè)備、艙內(nèi)溫度濕度、交會(huì)對(duì)接設(shè)備等。同時(shí)，經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷在軌功能檢查，各項(xiàng)設(shè)備狀態(tài)正常。
同時(shí)，為迎接神八進(jìn)入太空，天宮一號(hào)還調(diào)轉(zhuǎn)腦袋，將頭部的交會(huì)對(duì)接機(jī)構(gòu)，迎向神八飛來(lái)的方向。
據(jù)各項(xiàng)遙測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)視判斷，天宮一號(hào)飛行正常、姿態(tài)穩(wěn)定、能源平衡，各項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)展順利，已“萬(wàn)事俱備，只等神八”。
當(dāng)神八慢慢靠近“天宮一號(hào)”時(shí)，它也將同時(shí)“捕捉”神八。神八與天宮一號(hào)交會(huì)對(duì)接后，將組成組合體運(yùn)行。此事，神八將“熄火”，跟著天宮一號(hào)漫步太空，這也將是一個(gè)全新的考驗(yàn)。
■對(duì)接位置
甘陜上空 牽手相會(huì)
神八與天宮交會(huì)對(duì)接的時(shí)間，預(yù)計(jì)為明日凌晨。這時(shí)，它們正飛行在我國(guó)甘肅、陜西的上空。
交會(huì)對(duì)接為何選擇在我國(guó)上空實(shí)現(xiàn)？北京飛控中心總體室工程師陳翔介紹，首先甘肅、陜西兩地的測(cè)站分布比較密集，屬于搭界弧段，可實(shí)現(xiàn)測(cè)控全可見(jiàn)。
同時(shí)，甘陜兩地又處于兩顆中繼衛(wèi)星，即天鏈01星和天鏈02星的覆蓋地段，能夠保證神舟八號(hào)和天宮一號(hào)從相距140米的停泊點(diǎn)，到最終的靠攏鎖緊階段，整個(gè)過(guò)程都在我國(guó)觀測(cè)范圍內(nèi)。
“測(cè)控全可見(jiàn)的意義在于，一旦出現(xiàn)緊急情況，能夠及時(shí)進(jìn)行測(cè)控，第一時(shí)間進(jìn)行處理，從而保證各類(lèi)操控的可靠性。”陳翔補(bǔ)充說(shuō)。
由于軌道運(yùn)行原因，第一次交會(huì)對(duì)接的整個(gè)過(guò)程正好處于夜間，即太陽(yáng)光無(wú)法照射的陰影區(qū)，肉眼很難看到，只能通過(guò)專(zhuān)業(yè)手段進(jìn)行觀測(cè)。
第二次交會(huì)對(duì)接則預(yù)計(jì)處于白天，實(shí)現(xiàn)位置基本也處于我國(guó)甘肅、陜西上空。
■北京飛控
整個(gè)天地協(xié)同控制
測(cè)控通信系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師麻永平介紹，北京航天飛行控制中心負(fù)責(zé)整個(gè)天地協(xié)同控制，而這也是交會(huì)對(duì)接任務(wù)的難點(diǎn)。
與以往單個(gè)目標(biāo)控制不同，交會(huì)對(duì)接中，需同時(shí)控制天宮與神八，關(guān)聯(lián)到兩個(gè)航天器之間相對(duì)的位置、相對(duì)的速度，控制任務(wù)更為復(fù)雜，也更加綜合。“從單打變成雙打，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是簡(jiǎn)單的1+1等于2的關(guān)系”，北京飛控中心副總工程師周建亮此前接受采訪時(shí)表示，從固定靶到移動(dòng)靶，對(duì)測(cè)控的考驗(yàn)大大提升。
“重達(dá)8噸多的兩個(gè)航天器，在太空以將近3萬(wàn)公里的時(shí)速進(jìn)行對(duì)接，如果位置稍微有一些偏差，可能這兩個(gè)目標(biāo)會(huì)擦肩而過(guò)，或發(fā)生碰撞，都會(huì)導(dǎo)致任務(wù)的失敗，所以精度要求是非常高的�！敝芙琳f(shuō)。
作為整個(gè)任務(wù)實(shí)施過(guò)程中的神經(jīng)中樞，北京飛控中心已做好充分準(zhǔn)備，明確了21項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)狀態(tài)，制訂了70余個(gè)飛控實(shí)施方案，進(jìn)行了任務(wù)定崗定位及協(xié)同工作演練，進(jìn)一步提高人員的應(yīng)急處置能力。
■遠(yuǎn)望3船
任務(wù)地點(diǎn)嚴(yán)陣以待
中國(guó)衛(wèi)星海上測(cè)控部副主任吳錦高介紹，參加這次空間交會(huì)對(duì)接測(cè)控任務(wù)的，分別是遠(yuǎn)望三號(hào)船、遠(yuǎn)望五號(hào)船和遠(yuǎn)望六號(hào)船3艘航天遠(yuǎn)洋測(cè)量船。目前均已在任務(wù)海域待命。
交會(huì)對(duì)接過(guò)程中，當(dāng)對(duì)接機(jī)構(gòu)鎖緊后，其狀態(tài)到底怎樣？這個(gè)數(shù)據(jù)非常重要。3艘測(cè)量船需要將這個(gè)數(shù)據(jù)采集下來(lái)，送給北京飛控中心，才能得知最后交會(huì)對(duì)接的狀態(tài)。
吳錦高介紹，此次任務(wù)都布置在太平洋海域，主要為延長(zhǎng)交會(huì)對(duì)接走廊的測(cè)控弧段，為了更好地掌握兩個(gè)飛行器最后的對(duì)接鎖緊情況。
在天宮與神八飛吻的前前后后，3艘測(cè)量船需要在神八和天宮一號(hào)兩個(gè)目標(biāo)之間切換跟蹤，設(shè)備技術(shù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換頻繁，其中關(guān)鍵在于第一次、第二次對(duì)接過(guò)程監(jiān)視及飛行器撤離過(guò)程監(jiān)視。
一般情況下，任務(wù)實(shí)施前5至7天，測(cè)量船就需趕到任務(wù)海域，對(duì)測(cè)控設(shè)備進(jìn)行全面檢查和維護(hù)，對(duì)預(yù)定任務(wù)海域的流速、流向、風(fēng)力、風(fēng)向等海區(qū)水文氣象和電磁環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并開(kāi)展模擬演練，驗(yàn)證方案、預(yù)案、流程的正確性和參試人員的綜合能力。
■雙星測(cè)控
中繼衛(wèi)星保駕護(hù)航
要想實(shí)現(xiàn)天宮與神八在太空成功交會(huì)，精準(zhǔn)的測(cè)試與定位是關(guān)鍵。
神舟飛船圍繞地球飛行時(shí)，一個(gè)地面站捕獲飛船的時(shí)間，為六七分鐘，為讓太空傳輸下來(lái)的畫(huà)面、語(yǔ)音不間斷，地面站、測(cè)量船一個(gè)接一個(gè)地把信號(hào)接收下來(lái)。
自“天宮一號(hào)”開(kāi)始，此前先后發(fā)射的兩顆中繼衛(wèi)星已大顯身手。一顆中繼衛(wèi)星可連續(xù)跟蹤目標(biāo)飛行器50多分鐘，實(shí)現(xiàn)約40%的連續(xù)測(cè)控通信覆蓋。有中繼衛(wèi)星“保駕護(hù)航”，使得我國(guó)載人航天測(cè)控通信網(wǎng)的覆蓋率提升到70%。
昨晨7時(shí)08分，中繼衛(wèi)星準(zhǔn)確“捕獲”神舟八號(hào)，成功建立通信鏈路。由此，天鏈01、02星開(kāi)始攜手，為天宮、神八飛吻全程提供可靠的測(cè)控通信保障。
載人航天工程測(cè)控通信系統(tǒng)副總指揮黃惠明介紹，中繼衛(wèi)星系統(tǒng)是一種新型空間信息傳輸系統(tǒng)，可為航天器提供跟蹤、測(cè)控、數(shù)據(jù)中繼等多種服務(wù)。
在后續(xù)任務(wù)中，中繼衛(wèi)星為天宮一號(hào)和神舟八號(hào)提供遙測(cè)、遙控、圖像、話音數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)高速傳輸和測(cè)定軌服務(wù)。
