我国变成全球能独立研制生产对接机构的国家之一

  新华社北京１１月３日电（记者 崔清新 李菲）中国载人航天工程新闻发言人武平在３日的新闻发布会上介绍，去年１０月，我们国家生产的第一个正样飞行产品完成了生产，目前分别装在神舟八号飞船上和天宫一号目标飞行器上，这也标志着我国变成全球上能够独立研制、生产对接机构的国家之一。

  武平说，我国从上世纪９０年代中期就开始了对接机构的预先研究工作，早期阶段曾与俄罗斯进行过方案性的技术交流，随后我国便开始了自主的工程研制.经过十几年的努力，我国已经建成了一套对接机构的设计、生产、试验体系。

  完成交会对接任务中，对接机构起到的作用至关重要。对此武平介绍了对接机构的三个技术难点。

  她说，首先是对接机构的系统组成很复杂。对接机构是一个机电一体的设备，由数百个传感器、上千个齿轮、数万个零件组成，通过电机、控制器来驱动和控制它。

  二是对接机构的功能和性能要求很高。武平说，两个重达８吨多的飞行器，即便是以很小的相对速度在空间的轨道上接触，碰撞能量也非常大。对接机构既要保证相互之间能够牢固地抓住，并且要能吸收掉碰撞的能量。“打个比方，比如两个弹簧相碰撞的时候，如果弹簧太硬了，一碰就被弹开了；如果太软了，弹簧能量没有被吸收掉就冲到底了。所以既要保证它有足够的柔软度，又要有一定的吸收能量的能力。而且对接机构既要能保证把两个飞行器刚性地连接在一起，保证它的密封，并且要能够顺利地分开，设计上要平衡好参数的选择。”

  第三个难点是地面试验的难度很大。要在地面尽量创造一系列试验条件来模拟对接机构在太空的失重、高低温、真空环境，在这种条件下做试验才能最真实地反映它的功能和性能。

  在３日凌晨的交会对接试验中，对接机构工作正常，顺利地完成首次对接。武平评价说，这是我国在突破这项技术上迈出的重要一步。不过她还指出，３日交会对接的成功只能说是一个阶段性成果，后续还要继续对组合体的飞行控制和对接机构的分离进行考核，还有大量工作要做。

  新华社北京１１月３日电（记者 王敏）有人曾把电子技术发展的相对滞后称为中国航天的“软肋”。发达国家亦在此领域对我国层层封锁，限制出口先进的技术和产品，以维护其在太空中的霸权。

  伴随着我国载人航天工程首次交会对接任务的完成，中国的航天人终于让电子技术成为中国航天发展最强劲的推动力，迎来航天电子亮剑太空的美好时代。

  据了解，在此次载人航天工程首次交会对接任务中，中国航天科技集团公司九院共提供各种类型的产品６００余台（套），涉及惯性导航、计算机与微电子、遥测遥控、基础元器件多个领域。且多项创新技术获得首次应用。

  天宫一号目标飞行器在地球上空近地点２００公里、远地点３５０公里的椭圆形轨道上运行，它需要一双“眼睛”，精确地感知自身的微小动作，从而更好地确保飞行姿态精确控制以及与飞船交会对接。

  但是，与改进型长二号Ｆ改火箭和神舟八号飞船不同的是，它采用了专门为它设计生产的光纤陀螺作为它的“眼睛”，引领它的浪漫太空之旅。

  已知的公开资料显示，让光纤惯导陀螺担纲空间站姿态控制的重任，这在全球范围内尚属首次。也就是说，这个光纤陀螺是全球范围内第一个在空间站作为主份应用的光纤惯性器件，开创了光纤陀螺在空间站应用的先河。

  据了解，光纤陀螺技术在世界航天领域属于前瞻性技术。航天科技集团九院在前期深入研究、吃透技术原理的基础上，依靠完全自主创新，使光纤陀螺技术短短几年之间取得突破性进展，在国内率先实现工程化和产品批量生产。光纤陀螺技术探讨研究成果已获得两项国家技术发明奖、一项国家科技进步奖，应用于多个宇航型号任务。

  与此同时，依托于这一技术的产品也在应用中通过了考验，在卫星搭载验证中不仅表现出良好的性能，而且在一些特殊的空间环境下还发挥了独特的作用，展现了与众不同的特殊优势。

  “载人航天，人命关天”，一个不起眼的螺栓出现一些明显的异常问题都可能会造成很难来想象的灾难性后果，更不要说汇集和处理信息的中枢。航天科技集团７７１所把提高可靠性、确保安全性作为研制工作的首要标准。

  作为中国航天员巡天的专属座驾，改进型长二Ｆ火箭将在我国未来开展空间有人试验活动中发挥关键作用，它的可靠性必然的联系到航天员的生命安全。为了最大限度地提高火箭的安全性，让航天员毫无顾虑地乘坐火箭升空，７７１所在计算机可靠性上下足了工夫。他们一切从头做起，对箭载计算机、故障检测处理器进行了全新设计，采用系统级的冗余设计从根本上提高信息处理的可靠性。

  为了实现这一目标，７７１所先后攻克了三机同步及信息交互技术、故障诊断隔离及系统重构技术、恶劣环境下信号完整性技术等诸多的技术难题，计算机系统由以前的接口部分采用冗余设计改为全部的三冗余系统结构，计算机系统失效成为极小概率事件。

  在设计提升的同时，工程技术人员并没有对实验验证有丝毫的松懈。在箭载计算机登设计中，他们进行了无数次前仿真、综合后仿真、布局布线后仿真、限电压极限温度环境仿真，对设想到的所有环节进行再三再四的验证。实验中出现的任何毛刺和异常，都深挖细剖、追根溯源，直至得到光滑得近乎完美的试验曲线，确保设计降额充分、逻辑正确、时序合理。

  空间站长驻真空、失重、高辐射、冷热剧变的太空环境，飞船往返于天地之间，在地面环境和太空环境中穿梭，人要在其中生活和工作第一步是要创造一个能够维持生命的环境。人们在地球上再自然不过的压力、氧气、适宜的温度都需要计算机的控制与维持，而天地交互所有信息的沟通更是离不开计算机的协调与控制。

  设想一下，地面上遥控指令的接收与处理，空间站里各种设备的运行，试验结果的汇报，离开了计算机一切都将陷于瘫痪。

  数管分系统中央处理单元是天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船数据管理的核心，也是信息交互和数据处理的中枢，负责提供星上基准时间，控制串行数据总线的运行及下位机的操作，实现遥测、遥控、任务管理、自主控制等功能，它的稳定工作是宇航员在天上正常生活和工作的基本前提。

  为了确保中央处理单元万无一失，技术人员多次克服难题，通过三冗余热备份逐步降级技术确保中枢的可靠性。并在环境适应性设计、结构设计、热设计等设计上耗尽心思，彻底消除了单点故障和所有盲区，可靠性有了数量级的跃升。

  新华社北京１１月３日电（记者 王玉山 李清华 田兆运）２０１１年１１月３日，天宫一号和神舟八号成功交会对接。

  从１９９９年深秋到２０１１年深秋——从神舟一号到神舟八号，中国载人航天工程完成了从一飞冲天到空间交会对接的跨越。

  “这一切，都是为建设中国自己的空间站做准备。”５４岁的中国载人航天工程总设计师周建平最大的愿望是：“建造出一个让全世界华人自豪和骄傲的中国空间站，造福人类。”

  交会对接的成功，标志着中国从此具备了建设空间站的基本技术和能力，为建设空间站奠定了坚实基础。

  太空探索是人类好奇心的体现，也是人类拓展生存疆域的需要。

  ５０年前，前苏联宇航员加加林成为第一个进入太空的地球人；４０年前，世界上首个载人空间站“礼炮１号”发射。

  而此时，由于经济实力有限等种种原因，中国人的飞天梦想只能尘封在一张张构思草图中。

  ３０多年改革开放，发展的中国经济，为载人航天注入了绵延不尽的动力。

  “没有改革开放，就没有中国载人航天的今天。”抚今追昔，中国第一任载人航天工程总设计师王永志说，“攀登作为人类科技高峰的载人航天，必须以雄厚的国力为依托。”

  １９９２年９月２１日，随着著名的“９２１”工程的启动，中国人真正开始了飞向太空的航程。

  “虽然在起跑线上晚了一步，但中国正三步并作两步，展开跨越式发展的竞逐。”中国航天科技集团公司副总经理袁家军说。

  １９９９年１１月２０日，神舟一号飞船从酒泉卫星发射中心新建成的载人航天发射场飞向太空。仅仅３个月后，神舟二号飞船的发射就进入了倒计时阶段。

  ２００２年３月和１２月，神舟三号、神舟四号两艘飞船相继升空。

  ２００３年１０月１５日，浩瀚太空迎来第一位中国访客杨利伟。

  ２００５年１０月１２日，费俊龙和聂海胜搭乘神舟六号遨游太空。

  ２００８年９月２７日，航天员翟志刚身穿中国研制的“飞天”舱外航天服，从神舟七号进入太空，在茫茫太空留下中国人第一行足印……

  仅仅用了１０多年的时间，中国航天人就跨越了发达国家几十年走过的路程。

  如今，大步迈向空间站时代的中国，把目光瞄向了人类拓展太空疆域的又一个新高地。

  “设计中的中国空间站重量为６０吨级，比天宫更加宽敞，可容纳６人同时开展工作。如果把我乘坐的神五返回舱比作一居室，费俊龙和聂海胜开展活动的神六返回舱和轨道舱是两居室，天宫相当于套房，未来的空间站可能就等于别墅了。”中国第一位飞入太空的航天员、载人航天工程办公室副主任杨利伟说。

  “在飞船和空间站做实验，有巨大的区别。载人飞船是天地往返的运输工具，飞行时间短，有效载荷重量小，搭载实验设施是顺便做实验，不是飞船的责任；空间站规模比较大，在轨运行时间长，主要任务就是做实验。”载人航天工程空间应用系统总设计师赵光恒说。

  世界航天界的共识是：空间站能够给大家提供地球上不具备的科学研究平台，其微重力、高真空等条件对材料学、生物学、制药等具有特殊意义，其高位置的优势对地球科学、外太空探索极有意义。

  赵光恒说，从２００６年开始，中国就已经全面策划、研究利用载人空间站进行大规模的空间应用问题，并且在多个领域都进行了顶层的规划和设计。

  “中国的空间站，不仅是国家级太空实验室，也会敞开大门为世界各国科学家提供平台，为世界科学进步，为人类文明发展作出贡献。”周建平说。

  展望中国未来的空间站，可开展的将是一片集合了从观测、实验到研究、制造的人类科学活动新天地。

  天气预报让出行更妥当，卫星导航让人们从迷路中找到方向——今天，触目所及，从日常使用的材料到衣食住行，航天科技早已飞入寻常百姓家。

  “空间站这个大平台，将为我们生活提供更多的好处与便利。”载人航天工程空间应用系统副总设计师张善从说。

  “太空中的实验室究竟能带来多少好处？我国生物制药业远远落后于西方发达国家就是一个典型例证。”空间物理专家、中科院院士胡文瑞说，“太空生命科学实验可以发明和制造出改变人类健康的药物。而在半导体、特种材料、天文学、对地观测等方面的好处更是数不胜数。”

  虽然中国目前的航天员都是职业航天员，但不妨想象一下未来普通人生活在空间站的情景：浩瀚太空，地球将呈现怎样的美景？失重条件下，人类对自己会有怎样的不同认识……

  在载人航天工程航天员系统副总指挥白延强看来，未来空间站建成后，中国除了将选拔大量职业飞行工程师外，还将根据科学研究和新技术实验的需求，选拔非职业航天员参与航天飞行。

  “这已有规划，相关的标准也在制定之中。”白延强说。

  “将来中国建立空间站后，不需要航天员那样严格的身体条件，只要有基本身体条件就可以上去。”中科院院士、空间科学与深空探测专家叶培建说：“或许有一天，哪个人突发奇想，要上天空转转，也可以去。”

  国外已有将普通人送往太空的先例。对中国载人航天而言，有发展，就有希望，就值得期待。

  前进的道路上，除了鲜花，还有丛生的荆棘。迈向空间站时代，中国将直面一系列新挑战。

  酒泉卫星发射中心主任崔吉俊说，目前，发射任务已从几年前的阶段性密集发射进入到常态化密集发射状态，高密度发射将进一步考验中国航天。

  “是否完全有能力应对高密度发射？这是一个艰巨的过程，也是一个巨大的挑战。”袁家军说。

  中国载人航天工程测控通信系统总设计师钱卫平说，伴随着我国空间站工程建设任务的全面展开，未来空间站管理对载人航天工程测控通信网提出了多项新要求，成为测控通信系统未来发展中需要重点研究和解决的课题。

  “众所周知，航天器在轨时间越长，不可预测的因素越多，风险也随之加大。”钱卫平说，“怎么来适应空间站在太空运行的新状态，对飞行管理控制提出了新要求，这一切都要求我们去探索和研究。”

  此外，在载人飞船系统总设计师张柏楠看来，中国的空间站建设，还有补加和载人生保两大技术亟须突破。

  “长期和短期待在空间站有很大区别。长期飞行的话最好有一名医生能够迅速处置小的疾病，更长远地看，还要建立天地协同疾病诊断机制。”航天员系统总指挥兼总设计师、航天员科研训练中心主任陈善广说，“国际空间站目前也没有完全实现这个目标，正在研究将来能不能在太空进行小型手术等问题。”

  航天事业的高风险，世界航天史已有众多的先驱用生命代价做出了注解。

  “地球是人类的摇篮，但人类不会永远生活在摇篮之中。”

  从河畔起步，穿过森林，越过大海，飞向太空……千万年来，富于冒险精神的人类向着无尽的未知一步步勇敢前行。

  当梦想的光芒照进现实，从发明独木舟、草筏开始，人类用了７０００年左右的时间才认清航海的真正价值和意义。

  迈向空间站时代，对中国意味着什么？也许我们并不能完全说清。但我们坚信，一个坚守着千年梦想的民族，一定也可以创造奇迹的民族。

  新华社北京１１月３日电（王敏 杨雯）１１月２日晚间，北京北郊的一栋大楼内，来自我国航天领域多家单位的科研人员汇聚在航天城飞控监测厅内，控制并检测着遨游太空的天宫一号和神舟八号，我国首次空间交会对接任务正在紧张进行。

  监测厅的一个区域内，十几位科研人员围着电脑屏幕，目不转睛地关注着茫茫太空传来的数据。这里，成为大厅里最忙碌的角落之一。他们，是来自中国航天科工二院２５所的交会对接微波雷达研制团队。这项产品，从１９９９年开始酝酿，是微波雷达技术应用于空间领域的一大创新，它历经原理样机、工程样机、正样产品十年的攻关历程。现在，终于在交会对接的太空舞台上展现风采。

  北京时间２０：５８分，当神舟八号飞船还在远离祖国的地球另一侧运行，距离天宫一号目标飞行器尚有２００公里以上的距离，微波雷达开始加电，进入工作状态，为达到１５０公里以内捕获目标做准备。

  不到半分钟，团队带头人、微波雷达总设计师孙武博士还没做好准备，年轻的技术人员就报出了令他意想不到的结论：“捕获目标！”

  “双向捕获！是线;十多人一下子围在电脑前，目光一起投向屏幕上起步显示的曲线，随后旁边一台电脑很快显示出数据结果：

  按照工程的要求和团队的估计，二者相聚１５０公里时捕获目标就可认定雷达工作正常，之前试验结果最好达到１６０公里。在太空中，微波雷达展示出出乎意料的卓越性能，超出预定范围６０余公里，令在场所有的科研人员喜出望外。

  此时，扬声器里，不时传来指挥员下达调度口令和地面测控站、“远望”号测量船报告的声音。孙武和小组成员紧紧盯着最新数据，信心凝聚在心头。

  ２３时０８分，神舟八号飞船飞抵天宫一号后下方约５２公里处，转入自主控制飞行状态。

  １１月３日零时０３分，飞船抵达距天宫一号约５公里的对接入口点，微波雷达仍然跟踪稳定。

  这时，飞船暂时停住“脚步”，等待地面对两航天器相对导航计算结果进行确认。随后，神舟八号船载发动机再次点火，继续飞向天宫。１时０２分，飞船对接机构缓缓推出。

  在相对距离４００米停泊点，神舟八号停留约３分钟，确认对接机构准备情况。此时新的导航设备开启，准确捕获，微波雷达将接力棒交给了下一阶段的导航“选手”。

  而微波雷达的研制人员，仍然屏住呼吸，关注着交会对接的最新进展。

  相距约２００米时，航天器交会对接灯点亮。１时１６分，神舟八号进入１４０米停泊点。

  １时２８分，神舟八号与天宫一号对接环轻轻接触，飞船尾部４台发动机随即点火，两航天器对接机构顺利捕获。

  １时３６分，神舟八号飞船和天宫一号目标飞行器成功实现首次交会对接，组合体以优美的姿态飞翔在茫茫太空。

  １时４３分，中国载人航天工程总指挥宣布：天宫一号、神舟八号首次交会对接圆满成功！

  十几位为微波雷达拼搏近十年、立下铮铮誓言要让它为交会对接发挥应有作用的航天人，相拥在一起。欣喜与苦涩，欢庆与泪花，他们一时无语，航天人的情感，在茫茫太空流淌。