神舟八号和天宫一号对接模拟图。

　　核心提示

　　118个传感器、5个控制器、上千个齿轮轴承、18个电机和电磁拖动机构、数以万计的零件和紧固件……呈现在记者眼前的两台银灰色圆柱状的精密复杂仪器，就是与神舟八号与天宫一号对接机构一模一样的试验鉴定件。

　　在神舟八号与天宫一号即将执行我国首次空间交会对接任务之际，新华社记者来到对接机构的研制单位——上海航天技术研究院805所，探访这两个航天器如何进行“太空之吻”？

　　1　　对接机构在地面已进行1101次试验

　　在太空将两个航天器对接起来形成一个“组合航天器”的对接技术，是人类载人航天活动的一项关键技术。目前，世界载人航天领域使用的对接机构有两大类：一类是美国航天飞机的“异体同构周边”式对接机构，另一类是俄罗斯和欧空局ATV飞船上的“锥—杆”式对接机构。

　　“瞄准世界先进水平，我国对接机构采用了导向板内翻式的异体同构周边式构型，对接机构所有的仪器设备都安装在周边，中间留了直径800毫米的人孔通道，宇航员和货物就是从这个通道运送。”上海航天技术研究院研究员、交会对接大型地面试验系统原负责人陶建中介绍说。

　　陶建中说，对接机构在我国是一项全新技术，许多问题都是以前从未遇到的，其中最主要的技术难点有四个方面：一是如何保证两个飞行器相撞时“不撞坏、不弹开”，软硬适度；二是如何保证很多相互矛盾的动作（如推—拉、合—分等）组合在一起具有高可靠度；三是许多复杂的产品要协调安装于周边，中间留出人孔通道，如何实现系统集成；四是如何在地面充分试验、模拟天上微重力情况下的对接分离过程。

　　针对对接机构的技术难点，上海航天技术研究院805所的研制队伍进行了长达16年的科技攻关，在仿真先行、高可靠的设计技术、集成技术和地面模拟等关键技术上，一一取得了突破，目前已成功申报20多项专利。对接机构在“上天”之前，已经在地面上进行1101次对接试验、647次分离试验。

　　2　　对接分为八个步骤约需10分钟时间

　　两个航天器在太空的交会和对接是两个不同过程。

　　陶建中介绍，当神舟八号和天宫一号在同一时刻以同样的速度到达同一个地点顺利交会，两个飞行器的速度、位置、姿态、偏差等11个参数满足对接的初始条件后，飞行器就将停止控制，让它们根据惯性进行碰撞，整个对接过程一共大约需要10分钟时间。

　　对接过程分为八个步骤：

　　第一步是“相撞”。在惯性作用下，8吨重的神舟八号与8.6吨重的天宫一号以每秒0.2米左右的速度进行相撞，当神舟八号上的主动对接机构碰撞上天宫一号上的被动对接机构，对接过程正式开始。

　　第二步是“捕获”。当神舟八号主动对接机构上的对接环，接到失衡传感器发出对接指令信号后，6根滚珠丝杆就会向外推出200多毫米，对接环上安装的3对捕获锁，撞到天宫一号被动对接机构相对应的卡板器，就会被牢牢卡住。

　　第三步是“缓冲”。神舟八号对接环受到撞击后，将会通过一套传动机构，联向对接机构上的摩擦自动器和电磁阻尼器，分别吸收纵向和横向的撞击能量，进行缓冲。碰撞、捕获、缓冲三个步骤共需要大约60秒时间。

　　第四步是“校正”。当神舟八号成功捕获天宫一号并实施缓冲后，神舟八号对接环的6根滚珠丝杆继续往外推至300毫米，同时对两个航天器的姿态、位置和偏差等进行强行校准，校准时间约需80秒。

　　第五步是“拉近”。校准后，神舟八号对接环的6根滚珠丝杆缓缓收缩，将两个飞行器“拉近”，这一过程约需240秒。

　　第六步是“拉紧”。神舟八号和天宫一号的对接面上，分别安装了6组共12把对接锁，每把对接锁的拉力达3吨。当两个飞行器被拉近后，两个对接面的12把对接锁一一相扣。

　　第七步是“密封”。两个飞行器拉紧后，对接机构上的驱动电机将带动钢丝绳系统，将两个连接器面上的密封圈压缩，保持密封。

　　第八步是“刚性连接”。通过对接锁使两个连接器贴合，实现“刚性连接”，将两个航天器组合成一体。拉紧、密封和刚性连接共需220秒。

    3　　连接后的“组合航天器”由天宫一号控制

　　据陶建中介绍，神舟八号和天宫一号实现刚性连接后，将通过制动控制系统，接通两个航天器的电气液路通道，进行信息和能源并网。连接后的“组合航天器”由天宫一号控制，神舟八号处于停靠状态，但如果出现故障，神舟八号则可以立即进行“替补”。

　　在联合飞行任务结束后，或在紧急状态下，实现两个飞行器的安全分离也至关重要。根据程序设计，对接锁可自动分离，一旦出现故障，也可手动分离，将两个对接机构掰开；此外，还可以采用火工品将对接机构炸开，实行强行分离。                 （据新华社）

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　　八次太空之旅 八个关键词

　　从1999年到2011年，从无人到有人，从单人到多人，从一天到多天，从环游太空到出舱行走……在12年的时间内，神舟系列的8艘飞船，一次次从酒泉卫星发射中心腾空而起，在人类的太空中，留下了8个扎实的脚印。

　　神一：样品

　　发射时间：1999年11月20日6时30分7秒

　　运载火箭：新型长征二号F捆绑式火箭　　

　　尽管在地面上进行了缜密的论证和试验，但在没有得到实际验证前，中国航天人给这艘自己建造的飞船定位为“样品”。当所有在地面的计算推论和模拟试验都进行完了以后，中国需要发射一艘飞船上天，来验证前期的成果，并得到更多在地面上无法得到的试验数据。

　　作为中国自主研制的第一艘飞船，长8米、总质量为7755千克的神舟一号成功地完成了它的历史使命——考核运载火箭性能和可靠性，验证飞船关键技术和系统设计的正确性，以及包括发射、测控通信、着陆回收等地面设施在内的整个系统工作的协调性。

　　1999年11月21日3时41分，当神舟一号返回舱在内蒙古草原时，中国人的载人航天时代来了。

　　神二：成型

　　发射时间：2001年1月10日1时整

　　运载火箭：新型长征二号F捆绑式火箭

　　除了没有载人，神舟二号的结构、技术性能和要求，都与载人飞船基本一致，凡是与航天员生命保障有关的设备，基本上都采用了真实件。它也被中国航天人称之为“正样”。

　　神舟二号由轨道舱、返回舱和推进舱三个舱段组成，系统结构有了新的扩展，技术性能有了新的提高。

　　神舟二号承担了诸多领域的实验任务：我国首次在飞船上进行了微重力环境下的空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验。

　　神三：“载人”

　　发射时间：2002年3月25日22时15分

　　运载火箭：新型长征二号F捆绑式火箭

　　神舟三号搭载的不是真人，而是可以模拟航天员呼吸和血液循环系统中的心律、血压、耗氧以及产生热量等多种太空生活的重要生理活动参数的形体假人。在火箭发射和飞船入轨后，“模拟人”传输回来的各项指标，为将来航天员进入太空提供可靠的数据。

　　神舟三号具备了航天员逃逸和应急救生功能，并对降落伞系统进行了改进和完善，确保在回收过程中能够安全着陆。

　　神舟三号飞行时间约6天6小时36分。飞船搭载了10项44台有效载荷设备。在完成了多项科学试验后，于2002年4月1日4时51分返回主着陆场，取得了圆满成功。

　　神四：低温

　　发射时间：2002年12月30日0时40分

　　运载火箭：新型长征二号F捆绑式火箭

　　那一年冬天，深夜，酒泉卫星发射中心的地表气温下降到零下29摄氏度。但神舟四号经受住低温的考验，并突破了我国低温发射的历史纪录。

　　神舟四号飞船的系统配置、功能及技术状态已经与载人飞船基本相同，并成功解决了在前三次发射中发现的有毒气体超标、太空辐射等问题。

　　神五：圆梦

　　发射时间：2003年10月15日9时整

　　运载火箭：新型长征二号F捆绑式火箭

　　尽管只有一天，尽管只有杨利伟一个人，但神舟五号圆了中国人千年的飞天梦想。2003年10月16日7时左右，当中国航天员杨利伟从神舟五号返回舱探出头来，微笑着向人群挥手致意时，寒风凛冽的内蒙古草原，一下子沸腾起来。

　　一人一天的飞行，对于神舟五号飞船来说，意味着对载人航天工程各系统工作性能、可靠性、安全性和系统间协调性的全面考核。中国航天人取得了优异成绩。至此，中国成为世界上继苏（俄）、美之后，第三个能够独立开展载人航天活动的国家。在载人飞行之前，美国人试验了8次，苏联人试验了5次，中国人试验了4次。

　　神六：筋斗

　　发射时间：2005年10月12日9时整

　　运载火箭：新型长征二号F捆绑式火箭

　　那一次，航天员费俊龙在太空中用大概3分钟，连翻了4个筋斗；以神舟六号每秒7.8公里的速度，费俊龙的一个筋斗“翻”了大约351公里。

　　神舟六号载人航天飞行实现了两人多天飞行，在这次将近5天5夜的太空飞行中，两名航天员进行了穿越轨道舱与返回舱、工效学评价、医学试验、轨道舱飞船设备操作等一系列空间科学试验，标志着我国具备了“多人多天”的太空飞行能力。

　　神七：出舱

　　发射时间： 2008年9月25日21时10分04秒

　　运载火箭：新型长征二号F捆绑式火箭

　　在神七发射升空43个小时后，航天员翟志刚开始了中国人第一次舱外活动。全球有近10亿人观看了翟志刚迈向太空的那一步。给观众留下深刻印象的，还有中国自主研制的舱外航天服上，醒目的“飞天”二字。

　　从技术上来讲，神舟七号载人航天飞行实现了航天员出舱活动和小卫星伴飞，成功完成了多项技术试验。持续19分35秒的舱外活动，使中国成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。

　　神八：天吻

　　发射时间：2011年11月1日5时58分

　　运载火箭：新型长征二号F遥八火箭

　　追赶并“亲吻”在天际苦苦等待的天宫一号，是神舟八号的最大使命。虽然没有载人，但神舟八号仍然引起高度关注，这是因为交会对接作为载人航天工程中不可逾越的环节，具有里程碑的意义。如果对接成功，中国人永久驻留太空，就不是梦。    （据新华社）