神舟十號(hào)飛船交會(huì)對(duì)接任務(wù)透視

2013年6月11日17時(shí)38分，神舟十號(hào)載著航天員聶海勝、張曉光、王亞平從酒泉衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)出發(fā)，開(kāi)始執(zhí)行第二次載人航天交會(huì)對(duì)接任務(wù)。6月26日8時(shí)07分，神舟十號(hào)飛船獨(dú)立飛行3天，與天宮一號(hào)組合體聯(lián)合飛行12天，完成了三次交會(huì)、兩次對(duì)接、一次繞飛，在軌飛行15天后，飛船返回艙在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成功回收。這是神舟載人飛船首次執(zhí)行應(yīng)用任務(wù)，是神舟飛船由研制飛行試驗(yàn)型過(guò)渡到實(shí)用型的飛躍，進(jìn)一步考核了載人飛船的功能和性能。再一次驗(yàn)證了狀態(tài)日趨成熟固化的神舟飛船的可靠性和安全性。

“神十”履行新使命

神舟十號(hào)飛船是中國(guó)載人航天二期工程第三次交會(huì)對(duì)接飛行，在神舟九號(hào)首次載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)圓滿(mǎn)成功半年后，神舟十號(hào)又一次載著三名航天員與天宮一號(hào)相會(huì)，主要使命和任務(wù)有四項(xiàng)：為天宮一號(hào)在軌運(yùn)營(yíng)提供人員和物資天地往返運(yùn)輸任務(wù)，進(jìn)一步考核交會(huì)對(duì)接、載人天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)的功能和性能；進(jìn)一步考核組合體對(duì)航天員生活、工作和健康的保障能力；開(kāi)展航天器在軌維修等實(shí)（試）驗(yàn)和科普教育活動(dòng)；進(jìn)一步考核執(zhí)行飛行任務(wù)的功能、性能和系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性，驗(yàn)證有關(guān)改進(jìn)措施的有效性。

我們知道，天宮一號(hào)設(shè)計(jì)在軌壽命是兩年，到今年十月，就達(dá)到了設(shè)計(jì)壽命。利用天宮一號(hào)在軌資源和神舟十號(hào)上行能力的拓展，神舟十號(hào)任務(wù)在航天員3人滿(mǎn)乘情況下，實(shí)現(xiàn)了組合體飛行36人，天支持能力，飛行時(shí)間增加至12天，總飛行時(shí)間延長(zhǎng)至15天，是我國(guó)迄今為止時(shí)間最長(zhǎng)的一次載人飛行，通過(guò)神舟十號(hào)的此次太空飛行，進(jìn)一步驗(yàn)證了航天員生活、工作、健康保障在內(nèi)的所有駐留支持能力。

建設(shè)空間站需要用到航天器繞飛技術(shù)，而我國(guó)載人航天工程下一步的任務(wù)就是建設(shè)空間站。為驗(yàn)證空間站工程交會(huì)對(duì)接所需的繞飛技術(shù)，神舟十號(hào)飛船增加了由前向后的繞飛功能，而通過(guò)神舟十號(hào)任務(wù)，進(jìn)行了由分離后的前向5千米停泊點(diǎn)，經(jīng)天宮一號(hào)上方2千米，繞飛至后向5千米停泊點(diǎn)的繞飛試驗(yàn)，驗(yàn)證了載人飛船從前向至后向的交會(huì)軌道轉(zhuǎn)移停泊方案，為空間站工程載人飛船和貨運(yùn)飛船正常任務(wù)和故障時(shí)在前后對(duì)接口間轉(zhuǎn)移的方案設(shè)計(jì)提供了飛行數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

通過(guò)神舟十號(hào)飛行任務(wù)，全面考核了載人航天二期工程第一階段神舟飛船和目標(biāo)飛行器的技術(shù)指標(biāo)。通過(guò)神舟十號(hào)備份敏感器交會(huì)試驗(yàn)、手動(dòng)控制試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)載人飛船備份和冗余控制功能的在軌全面驗(yàn)證；神舟十號(hào)飛船上行約350千克載荷，超額完成300千克上行載荷指標(biāo)要求；天宮一號(hào)總計(jì)實(shí)現(xiàn)66人天的組合體駐留飛行，超額完成60人天的指標(biāo)任務(wù)；飛船總計(jì)完成了8次交會(huì)、6次對(duì)接，充分驗(yàn)證交會(huì)和對(duì)接能力。技術(shù)驗(yàn)證科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目琳瑯滿(mǎn)目

邊進(jìn)行載人航天相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證，邊進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，推動(dòng)相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，歷來(lái)是我國(guó)載人航天的一大特色，這一特色在神舟十號(hào)飛船與天宮一號(hào)組合體的聯(lián)合飛行中，體現(xiàn)得更加充分。利用神舟十號(hào)任務(wù)契機(jī)，進(jìn)行多項(xiàng)目技術(shù)試驗(yàn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，是神舟十號(hào)任務(wù)的又一濃重的特色。神舟十號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器組合體，構(gòu)成了一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上，上演了一場(chǎng)中國(guó)載人航天工程邊進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證，邊進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的活劇。

神舟十號(hào)飛船在軌試驗(yàn)分為航天器技術(shù)、航天醫(yī)學(xué)和公益項(xiàng)目三個(gè)方面，試驗(yàn)項(xiàng)目共計(jì)近40項(xiàng)。主要集中在航天器繞飛技術(shù)驗(yàn)證、太空維修、長(zhǎng)期太空運(yùn)行過(guò)程中的材料及艙內(nèi)微生物、空間站關(guān)鍵和核心技術(shù)、航天醫(yī)學(xué)和公益等方面。通過(guò)這些項(xiàng)目的開(kāi)展，將進(jìn)一步為建設(shè)空間站作技術(shù)準(zhǔn)備。

這些項(xiàng)目中，最吸引人眼球的恐怕要數(shù)太空維修和公益活動(dòng)了。

為確保航天員在天宮一號(hào)實(shí)驗(yàn)艙里的正?；顒?dòng)，科技人員在進(jìn)行艙內(nèi)地板限位設(shè)計(jì)的時(shí)候，采取了多項(xiàng)措施，但是，在神舟九號(hào)任務(wù)中，發(fā)現(xiàn)天宮一號(hào)實(shí)驗(yàn)艙的地板在航天員行走使用過(guò)程中，仍然存在許多不方便的地方。比如，原先考慮到保證航天員在艙內(nèi)的安全，艙內(nèi)地板設(shè)計(jì)時(shí)，使用的材料是軟質(zhì)的，在太空失重環(huán)境的作用下，這種軟質(zhì)材料的地板向上鼓脹，導(dǎo)致航天員在艙內(nèi)行走過(guò)程中很不方便，看過(guò)神舟九號(hào)發(fā)射時(shí)航天員進(jìn)入天宮一號(hào)實(shí)況轉(zhuǎn)播的讀者大概不會(huì)忘記，當(dāng)航天員從氣閘艙進(jìn)入天宮一號(hào)的時(shí)候，由于太空引力的作用，艙內(nèi)地板像紙一樣忽悠忽悠地向上飄浮，航天員走在上面，像是踩在棉花上一樣。

為進(jìn)一步方便航天員在天宮一號(hào)艙內(nèi)的活動(dòng)和工作，技術(shù)人員專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了紙蜂窩結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)地板、硬質(zhì)扶手和增強(qiáng)型軟質(zhì)手腳限位器，通過(guò)神舟十號(hào)搭載送到天宮一號(hào)上，然后，由神舟十號(hào)航天員在軌組裝。這樣，不僅使航天員在天宮一號(hào)艙內(nèi)，踩在地板上不再像踩在棉花上，而且可以很方便地抓住艙壁扶手，腳底下的限制器長(zhǎng)度也可以根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行調(diào)整，從而保證了航天員在艙內(nèi)可以自如可靠地活動(dòng)。為了試驗(yàn)改進(jìn)后的效果，在神舟十號(hào)任務(wù)準(zhǔn)備階段，技術(shù)人員還專(zhuān)門(mén)邀請(qǐng)航天員到研制現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行體驗(yàn)，航天員感覺(jué)很好。

太空公益活動(dòng)項(xiàng)目更是賺足了人們的眼球。神舟十號(hào)任務(wù)期間，航天員在天宮一號(hào)里開(kāi)展的科普教育實(shí)驗(yàn)和太空郵局兩項(xiàng)公益活動(dòng)，深深地吸引了航天迷的目光。通過(guò)電視轉(zhuǎn)播，太空神奇的環(huán)境、航天員身臨其境的講解和演示，把觀眾帶人到夢(mèng)幻般的美妙世界，進(jìn)一步加深了人們對(duì)空間環(huán)境的了解。多舉措多預(yù)案確保任務(wù)十全十美

為確保航天員安全性和任務(wù)的可靠性，研制隊(duì)伍在神舟九號(hào)任務(wù)結(jié)束后，進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)神舟十號(hào)飛船關(guān)鍵單機(jī)的考核，以確保裝船設(shè)備備機(jī)的測(cè)試充分性，其中，著重對(duì)76臺(tái)測(cè)試時(shí)間較短的單機(jī)進(jìn)行了單機(jī)可靠性測(cè)試。為保證任務(wù)萬(wàn)無(wú)一失，應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件的發(fā)生，神舟十號(hào)載人飛船系統(tǒng)在繼承神舟九號(hào)飛船飛控故障預(yù)案基礎(chǔ)上，共設(shè)計(jì)348種故障預(yù)案，比神舟九號(hào)增加10項(xiàng)，新修訂24項(xiàng)。

為保證故障預(yù)案的正確性和有效性，神舟十號(hào)飛船研制單位通過(guò)仿真分析、單機(jī)和分系統(tǒng)測(cè)試、整船綜合測(cè)試、故障模式與對(duì)策專(zhuān)項(xiàng)檢查、船箭聯(lián)試、人船地聯(lián)試等，對(duì)故障預(yù)案的正確性和實(shí)施可行性進(jìn)行驗(yàn)證。特別針對(duì)此次任務(wù)新增加的飛船由前向后繞飛相關(guān)的故障預(yù)案，進(jìn)行了繞飛過(guò)程飛船和目標(biāo)飛行器安全距離專(zhuān)項(xiàng)復(fù)核，仿真驗(yàn)證了繞飛脈沖執(zhí)行錯(cuò)誤實(shí)施緊急撤離、繞飛后未重入自主控制實(shí)施軌道機(jī)動(dòng)避撞等故障預(yù)案的合理性。

神舟十號(hào)研制隊(duì)伍始終堅(jiān)持以航天員安全為中心，著眼載人飛船的特點(diǎn)，把握科學(xué)理念，不斷完善設(shè)計(jì)，精雕細(xì)刻工作，精心打造“更安全、更舒適、更方便”日臻成熟的天河神舟。

為確保任務(wù)的成功，載人飛船系統(tǒng)將嚴(yán)格控制技術(shù)狀態(tài)作為一項(xiàng)鐵的紀(jì)律。飛船系統(tǒng)在嚴(yán)格控制技術(shù)狀態(tài)更改的前提下，對(duì)于技術(shù)狀態(tài)更改的必要性、更改方案的可行性、試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果的正確性、更改措施落實(shí)的有效性，都由它的決策的最高機(jī)構(gòu)飛船系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)控制委員會(huì)嚴(yán)格把關(guān)。鐵將軍把門(mén)，便技術(shù)決策建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上，可靠性、安全性得到了保障。

神舟九號(hào)飛行任務(wù)后，載人飛船研制隊(duì)伍通過(guò)及時(shí)進(jìn)行任務(wù)總結(jié)分析和與航天員座談，載人飛船系統(tǒng)和空間實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)針對(duì)在軌試驗(yàn)驗(yàn)證情況，對(duì)神舟十號(hào)飛船進(jìn)行了4項(xiàng)改進(jìn)。

為徹底消除飛船陀螺風(fēng)機(jī)可能進(jìn)入多余物導(dǎo)致轉(zhuǎn)速異常的問(wèn)題，神舟十號(hào)飛船的陀螺風(fēng)機(jī)和微波雷達(dá)熱控風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，新增加了過(guò)濾網(wǎng)罩及相應(yīng)的箍緊鋼帶和橡膠墊。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，增加防護(hù)網(wǎng)罩后風(fēng)機(jī)流量滿(mǎn)足要求，正樣產(chǎn)品裝船后測(cè)試正常，通風(fēng)能力滿(mǎn)足散熱要求。

對(duì)軌道艙航天員廢物處置措施進(jìn)行了改進(jìn)。神舟九號(hào)任務(wù)圓滿(mǎn)成功后，技術(shù)人員在第一時(shí)間對(duì)神舟九號(hào)航天員在艙內(nèi)生活狀況特別是廢物的密封處理效果進(jìn)行了調(diào)研，并進(jìn)行了神舟九號(hào)航天員濕性廢棄物和生活垃圾溢出氣味復(fù)現(xiàn)試驗(yàn)。由于神舟十號(hào)任務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，乘員滿(mǎn)載，為更加可靠地處理航天員生活廢物，保證艙內(nèi)的環(huán)境，神舟十號(hào)飛船新增加了用壓縮袋密封裝載生活廢物的措施，采用壓縮袋密封裝載廢棄物并抽真空處理，以改善軌道艙內(nèi)環(huán)境，并對(duì)新增壓縮袋密封措施進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，飛船采用壓縮袋來(lái)收集航天員濕性廢棄物和生活垃圾，12天后仍然沒(méi)有氣味溢出和漲袋現(xiàn)象，從而證明所采取的措施是完全有效的。