中國(guó)2016年將建空間實(shí)驗(yàn)室 _太空

11月3日凌晨，隨著神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在太空成功進(jìn)行首次無人交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)，我國(guó)成為了世界上第三個(gè)自主掌握并成功實(shí)施航天器空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)的國(guó)家。3日，中國(guó)載人航天工程新聞發(fā)言人武平在國(guó)務(wù)院新聞辦舉行的天宮一號(hào)/神舟八號(hào)交會(huì)對(duì)接新聞發(fā)布會(huì)上透露，神舟八號(hào)飛船和天空一號(hào)目標(biāo)飛行器上使用的對(duì)接機(jī)構(gòu) ，采用的是導(dǎo)向板內(nèi)翻式的異體同構(gòu)周邊式構(gòu)型，由我國(guó)獨(dú)立研制和生產(chǎn) 。此外，武平還透露，天宮一號(hào)和神舟八號(hào)的第二次對(duì)接將考慮在陽光下進(jìn)行。
自主研制神八600多臺(tái)設(shè)備
武平介紹，神舟八號(hào)飛船和天空一號(hào)目標(biāo)飛行器上使用的對(duì)接機(jī)構(gòu)，采用的是導(dǎo)向板內(nèi)翻式的異體同構(gòu)周邊式構(gòu)型，由我國(guó)獨(dú)立研制和生產(chǎn) 。目前國(guó)際上使用比較多的對(duì)接機(jī)構(gòu)有兩類：一類是異體同構(gòu)周邊式的對(duì)接機(jī)構(gòu)，多用于美國(guó)航天飛機(jī)；另一類是“錐—桿”式對(duì)接機(jī)構(gòu) ，常見于俄羅斯飛船和歐洲ATV飛船。
據(jù)介紹，從上世紀(jì)90年代中期起，我國(guó)開始了對(duì)接機(jī)構(gòu)的研究工作，早期和俄羅斯進(jìn)行過方案性的技術(shù)交流，而后展開了自主的工程研制，累計(jì)地面試驗(yàn)達(dá)1000多次，并于2010年10月獨(dú)立生產(chǎn)完成第一個(gè)正式的飛行產(chǎn)品，分別裝在了神舟八號(hào)飛船和天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器上，使我國(guó)成為世界上能夠獨(dú)立研制、生產(chǎn)對(duì)接機(jī)構(gòu)的國(guó)家之一。目前我國(guó)已建成一套對(duì)接機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)體系，這次天宮一號(hào)和神州八號(hào)對(duì)接機(jī)構(gòu)上的部組件，都由我國(guó)自己研制生產(chǎn) 。另外，神州八號(hào)飛船上有600多臺(tái)套設(shè)備，也全都是中國(guó)自己研制的。
武平強(qiáng)調(diào)，對(duì)接機(jī)構(gòu)在技術(shù)上相當(dāng)復(fù)雜，主要有以下三個(gè)方面：一、系統(tǒng)組成非常復(fù)雜。它是一個(gè)非常復(fù)雜的機(jī)電一體的設(shè)備，由數(shù)百個(gè)傳感器、上千個(gè)齒輪、數(shù)萬個(gè)零件組成，通過電機(jī)、控制器來驅(qū)動(dòng)和控制。二、功能和性能要求很高。兩個(gè)重達(dá)八噸多的飛行器在空間的軌道上即便是以很小的相對(duì)速度接觸，碰撞能量也很大。對(duì)接機(jī)構(gòu)既要保證相互之間能夠牢固地抓?。?同時(shí)還要能夠吸收掉碰撞的能量。所以，對(duì)接機(jī)構(gòu)既要有足夠的柔軟度，又要有一定的吸收能量的能力。既要保證把兩個(gè)飛行器剛性地連接在一起，還要保證它的密封，同時(shí)也要能夠順利地分開，設(shè)計(jì)上必須平衡好參數(shù)的選擇。三、地面試驗(yàn)的難度很大。工程師要在地面盡量創(chuàng)造出一系列試驗(yàn)條件來模擬對(duì)接機(jī)構(gòu)在太空中的失重、高低溫、真空環(huán)境，在這種條件下做試驗(yàn)才能最真實(shí)地反映對(duì)接機(jī)構(gòu)的功能和性能。然而，要在地面模擬這種環(huán)境，建立這種設(shè)施和設(shè)備，難度也非常大。為了充分進(jìn)行地面試驗(yàn)驗(yàn)證，我國(guó)建設(shè)了一大批目前國(guó)際一流的地面試驗(yàn)設(shè)施設(shè)備。
此外，在攻克技術(shù)關(guān)鍵的過程中，我國(guó)研制單位付出了很多努力。例如，在設(shè)計(jì)中科技人員用仿真先行，通過仿真計(jì)算設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬樣機(jī) ，實(shí)際就是數(shù)字對(duì)接機(jī)構(gòu)，進(jìn)行大量仿真計(jì)算，一方面優(yōu)化了設(shè)計(jì)，另一方面也減少了實(shí)物投產(chǎn) ，縮短了研制周期，節(jié)省了經(jīng)費(fèi) 。
【中國(guó)2016年將建空間實(shí)驗(yàn)室】據(jù)介紹，我國(guó)從上世紀(jì)90年代初開始實(shí)施載人航天工程以來，帶動(dòng)了冶金、原材料、特種機(jī)械、電子元器件等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、工藝技術(shù)創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)提升，與普通國(guó)民的生活息息相關(guān) 。比如最常見的紙尿褲，還有方便面中的蔬菜包，都是來源于載人航天的技術(shù)；航天食品技術(shù)可以應(yīng)用于日常的食品保鮮；飛船上使用的環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng) ，可以形成一個(gè)救援艙，用在礦難的救援工作中；再如航天員在太空中骨密度減少問題比較嚴(yán)重，對(duì)它相關(guān)的研究和防護(hù)就可能對(duì)地面老年人骨丟失問題的治療有所幫助。
“天神”或在陽光下二度對(duì)接
武平介紹，空間飛行器交會(huì)對(duì)接技術(shù)是載人航天的一項(xiàng)基本技術(shù)，突破和掌握這項(xiàng)技術(shù)是載人航天發(fā)展不可逾越的一個(gè)重要階段。這次交會(huì)對(duì)接的成功標(biāo)志著天宮一號(hào)和神舟八號(hào)交會(huì)對(duì)接任務(wù)取得重要的階段性成果，后續(xù)還要繼續(xù)對(duì)組合體的飛行控制以及對(duì)接機(jī)構(gòu)的分離進(jìn)行考核。按照計(jì)劃，組合體飛行12天左右，還將擇機(jī)進(jìn)行第二次交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)，再次構(gòu)成組合體，繼續(xù)飛行2天。此后，兩航天器分離。武平介紹說，在確保安全和可靠的前提下，會(huì)盡可能增加空間試驗(yàn)的次數(shù)，進(jìn)一步考核對(duì)接機(jī)構(gòu)的重復(fù)使用性能，以及交會(huì)測(cè)量設(shè)備在不同空間環(huán)境下的性能。這次交會(huì)對(duì)接是在地球沒有太陽光照射時(shí)完成的，下一次對(duì)接會(huì)考慮在有陽光的情況下進(jìn)行。
此外武平還透露，神州八號(hào)和天宮一號(hào)對(duì)接成功，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)載人航天“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略、推動(dòng)載人航天的持續(xù)發(fā)展，具有至關(guān)重要的意義。武平透露，中國(guó)政府已經(jīng)批準(zhǔn)了載人航天事業(yè)后續(xù)的發(fā)展規(guī)劃，即在2016年左右將完成我國(guó)載人航天“三步走”戰(zhàn)略中的第二步，建設(shè)自己的空間試驗(yàn)室。在2020年前后將建設(shè)載人空間站。按照目前的規(guī)劃，明年還會(huì)有兩次交會(huì)對(duì)接飛行，并將進(jìn)入空間試驗(yàn)室和空間站的建造階段，突破貨運(yùn)飛船推進(jìn)劑的補(bǔ)加、航天員長(zhǎng)期駐所需要水和氧氣的再生的關(guān)鍵技術(shù)，貨運(yùn)飛船的發(fā)射也已提上日程。
首次空間科學(xué)應(yīng)用國(guó)際合作
此外，武平還透露，這次神舟八號(hào)飛行過程中，還將首次展開我國(guó)載人航天工程在空間科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的國(guó)際合作。根據(jù)2008年5月中國(guó)載人航天工程辦公室與德國(guó)國(guó)家宇航中心簽署的協(xié)議，雙方在神舟八號(hào)飛船上聯(lián)合進(jìn)行空間生命科學(xué)試驗(yàn) 。由于神舟八號(hào)是無人飛行，因此航天員座椅的位置安裝上了通用生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，德方負(fù)責(zé)提供生物培養(yǎng)箱，中方負(fù)責(zé)研制控制設(shè)備和與飛船的接口裝置。中德雙方的科學(xué)家在這次神舟八號(hào)飛行過程中，將利用這個(gè)裝置開展17項(xiàng)空間生命科學(xué)的實(shí)驗(yàn) 。17項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，中方有10項(xiàng) ，德方有6項(xiàng) ，還有1項(xiàng)是聯(lián)合開展。除了神八飛船上搭載的實(shí)驗(yàn)裝置以外，天宮一號(hào)上也將開展多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，包括空間對(duì)地的遙感探測(cè)應(yīng)用、空間材料科學(xué)試驗(yàn)和空間環(huán)境以及空間物理探測(cè)實(shí)驗(yàn) 。另外，還有一件事很有意義，這次天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器上搭載了300面國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)的會(huì)旗。

羊城晚報(bào) 采訪人員余姝通訊員牛麗君