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北京航天飛控中心大屏幕顯示,首次手控交會對接成功後,三位航天員舉手慶賀。 【文匯網訊】據人民日報報道,6月24日11時許,中國航天員駕駛神舟九號踏上與「天宮」的相約之旅。
此時,兩個飛行器以每小時28000公里(即每90分鐘繞地球一圈)的速度向祖國上空飛來。
航天員劉旺操控神九,成功實施手控交會對接
北京飛行控制中心的大屏幕上顯示,航天員景海鵬、劉旺、劉洋在艙內做好了一系列對接前的準備,整理裝備,調整坐姿。乳白色航天服上,鮮艷的五星紅旗格外醒目。
指揮台前,飛控中心的工作人員緊張忙碌著。
「神舟九號,我是北京,發送手動控制允許指令,開始手柄試操作」。
「神舟九號報告,平移手柄試操作正常。」
「神舟九號報告,姿態手柄試操作正常。」
無形的電波在北京中心與千里之外的航天員之間架起一道「天地通道」,預示著一個重要的時刻即將到來。
大屏幕上,端坐中央座椅的航天員劉旺左手緊握調整飛船方向的平移手柄,右手則把握著調節飛船姿態的姿態手柄,他神情自若,密切地觀察著飛船儀表參數和對接圖像,不時輕輕地撥動手柄。每個動作都舉重若輕。坐在他兩側的航天員景海鵬、劉洋則密切關注著儀表盤上各種參數的變化。
12時46分,調度有力的聲音再次傳來:「各號注意,手動控制接近正常。」
大屏幕上,實時顯示著神九飛船與天宮攝像機拍攝的對接全過程。只見神舟九號張開藍色翅膀,緩緩前行,正期待著一次歷史性的擁抱。
「神舟九號,我是曙光,操作正常,請保持。」
「神舟九號明白。」
中間大屏幕上,「天宮」、「神九」一前一後,像一對如約而至的戀人,開始尋找心上人所在的位置。
地面操作台前的顯示屏幕上,各種數據不停地刷新著。科技人員目光專注,手指快速敲擊鍵盤,接收指令,比對數據……空氣似乎在一絲絲凝固,飛控大廳一片沉靜。
12時48分,千里之外傳來了航天員洪亮的報告聲:「神舟九號報告,人控停控置位。完畢。」
幾分鐘後,報告聲依次響起。「對接機構捕獲,對接機構正常。」
天宮一號、神舟九號掠過我國青海一帶,神舟九號對接機構上的3把捕獲鎖與天宮一號對接機構上的3個卡板器咬合後,實現對接機構捕獲,天宮、神九發出的指令鏈穿梭在天地之間。
大屏幕上,兩個圓形的對接機構緩緩旋轉,緊緊地扣在一起。茫茫太空中,高速運轉的它們在這一刻拉住了對方,相擁在一起。此時,組合體正掠過甘肅、陝西上空。
「神舟九號報告,儀表顯示對接完成,完畢。」
「各號注意,我是北京,根據北京遙測數據,天宮一號航天員乘組狀態良好,手控對接正常完成。」
大屏幕上,三名航天員的手緊緊握在一起。大廳裡頓時響起熱烈的掌聲。
對接成功對未來空間站建設意義重大
「此次手控交會對接的成功,實現了技術上的突破」,中國載人航天工程航天員系統總指揮陳善廣告訴記者,這表明我國已經完全具備完成手控交會對接的能力,對未來空間站的建設意義重大。
手控對接的成功實施,首先在於航天員的狀態。三名航天員6月18號下午5點進入組合體,面臨失重狀態及密閉環境,此時人體體液重新分佈,會產生空間錯覺,一般來說對空間環境適應需要3天。
陳善廣說,神九航天員只用了不到一天就基本適應了空間失重的環境,順利度過生理適應期。
這首先是航天員依靠頑強意志,主動適應,按照地面反覆訓練養成的習慣、方法調整自己對空間的判斷和控制。
同時,地面也提供了有力支持:地面醫生對航天員密切監視監測,通過天地通話發送醫囑,指導其進行藥物干預、防護式鍛煉;利用天地對話手段,針對航天員進入天宮後的心理應激包括興奮、定向錯覺等等,給予航天員心理支持。
「通過航天員與家屬、戰友、教員等的天地通話,為航天員提供支持,對航天員克服社會隔離感起到了重要作用。」陳善廣說。
其實,為成功實現手控交會對接,天地間的準備工作在此前已經開始。6月23日晚,航天員們開始撤離準備,他們離開天宮一號,做好天宮前艙門關閉、檢漏工作,返回神舟九號,並將對接通道建立起來。
6月24日早晨,對航天員健康的檢測監測工作展開,結果顯示,航天員身心健康良好,為手控對接任務實施做好了充分準備。針對此次任務的航天員在軌訓練,包括手柄實際操作前的試操作也在同時進行。
與此同時,一支涵蓋航天員教員、有飛行經驗的航天員、專家的地面支持小組各就各位,各種預案已經完備。這些專業隊伍,都在為航天員操控保駕護航。在各個測控站點,測控崗位的工作人員嚴守使命,為手控交會對接提供實時的技術支持。
航天員可能需臨機處置40多種故障
「總體來講,手控交會對接涉及的環境比較複雜,需要航天員認知判斷的內容多,對操作精度要求高,對心理穩定性要求高。」陳善廣這樣概括手控交會對接的難度。
他說,在實施手控交會對接的過程中,航天員要操作姿態和平移兩個手柄,實現6個自由度12個方向的操作。在這個過程中,航天員不僅面臨空間心理壓力,而且從做出判斷到操作手柄的響應與輸出,再到飛船的響應輸出,都需要時間響應。也就是說從發出指令到感受飛船姿態改變,中間有時間延遲,需要航天員根據實際情況,臨機處置,這對航天員是個不小的挑戰。
北京飛控中心總師童斌告訴記者:「這次載人交會對接技術狀態新、安全標準高、涉及支持面廣、天地協同要求高,有了航天員的參與,不確定因素增加,無論對飛行器、航天員還是飛行控制,都是極大的考驗。稍有偏差,整個任務將功虧一簣。」
中國航天員科研訓練中心航天員選拔訓練研究室主任吳斌表示,在手控交會對接實施過程中,航天員可能面對各種工況,比如陽照區、陰影區等,同時也可能遇到其他一些情況,比如發動機可能產生的干擾等等。整個交會對接過程中,有可能需要航天員處置的故障約40種。這些故障一旦出現,需要航天員準確判斷、識別和處置。
航天員再進天宮,返回地面前還將手控撤離
為了完成這次手控交會對接,航天員進行了大量的訓練。吳斌介紹說,地面訓練設備與實際操作環境存在差異。為克服交會對接中的種種困難,在地面訓練過程中,交會對接技術訓練包括了很多科目。
比如,航天員駕駛飛船實施交會對接,需要飛船的速度、姿態、視線等滿足一定條件。在地面訓練中,在對接偏差設置上就體現從難原則,故意將飛船稍微拉偏,這對航天員掌握技能是一個很好的促進。
為提高訓練難度,在訓練過程中,還人為對環境增加干擾,比如增加通話噪聲,或者製造一些偶發事件來考驗航天員,讓他們能在有干擾的情況下準確實施手控交會對接。
據瞭解,手控交會對接成功後,三位航天員再進天宮,在返回地面前,還將進行手控撤離,這是一個完整的手控過程。再次進入天宮後,航天員將繼續開展一系列空間科學實驗。
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