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航天员景海鹏接受手交会对接培训
位于北京唐家岭的中国航天科技集团公司五院，近年来由于陆续放飞“神舟”、“嫦娥”而享誉世界，许多国际政要来访中国都要来这里“一探究竟”。
早在天宫一号与神舟九号载人交会对接任务大幕拉开之前，很多细心的人发现，坐落于大院内一座平凡的科研楼里频频有神秘人物来访。因为执行神九任务的航天员乘组的“必修课”之一，就是来这里的手控模拟座舱学习手控交会对接技术，全面掌握“开飞船”的技能。
“就像掌握汽车驾驶技术一样。我们就相当于是教员，航天员就是学员，而这里就是他们的‘太空驾校’。只有充分掌握手控交会对接技术，才能为在太空中的安全交会对接打下扎实基础。”神舟九号飞船制导导航与控制分系统(GNC)主管设计师李志宇告诉记者。
在此次神九任务中，航天员实施了我国第一次手控交会对接。这项核心关键技术如何在茫茫太空中确保飞船、目标飞行器能够实现精准对接？记者日前走进了五院502所，通过现场采访和亲身体验，深刻感受到了手控交会对接技术的集成性和创新性。
释疑“手控交会对接”——
让“太空穿针引线”变成现实
众所周知，航天器的空间交会对接是一项航天关键技术，分为自动控制和手动控制(简称自控和手控)两种。根据美、俄交会对接的经验，手控在交会对接的最终逼近阶段发挥着非常重要的作用。因为既然有人的参与，就可以充分发挥人发现问题、解决问题的能力，从而提高整个系统的安全可靠性。
在神九之前，我国神舟飞船已经被成功放飞过8次，并且在自动控制的状态下，圆满实现安全返回。其实，从神一开始，作为自控的备份方案，飞船上就已经装载手控装置，供航天员在紧急状态安全返回使用。对于中国航天而言，手控装置从研制之初就一直在飞船上“潜伏”着，是神九将它真正从“幕后”拉到了“台前”。
此次神九手控交会对接系统主要包括：电视摄像机、靶标、综合电子显示屏、控制手柄等。电视摄像机安装在飞船上，提供从神九上观察天宫一号的图像，并传送到神九的综合电子显示屏幕上。靶标安装在天宫一号对接机构附近，由一个背景方盘和一个伸出的十字架组成。综合电子显示屏显示电视摄像机观测到的图像，控制手柄主要用于航天员对神九的姿态和位置运动的控制。
据李志宇介绍，此次由中国航天自主研制的手控系统，除了在性能上考虑集成性外，主要在人机功效、控制性能上下工夫。“为了便于航天员操作，手柄有防误操作设计，航天员不小心碰到手柄不会影响到操作性能。此外，为了便于航天员辨识，手柄经过了特殊设计，航天员即便是戴着手套也能灵敏地感受到操作档位。”
提到航天员的操作，就不能不提到安装在中间航天员座椅两侧的两个控制手柄。航天员就是根据眼前屏幕的参数变动情况，通过操作手柄来调节，最终实现了神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器的完美对接。
记者体验——
微调操作很重要
一个不足3平方米大的半球形格子间、三把皮质座椅、三台功能迥异的仪表……为了给航天员带来身临其境的感受，502所的研制人员把手控模拟座舱的环境模拟得与真实的飞船返回舱环境无异。
进入这个格子间，一下就有了置身浩瀚太空的感觉。“中间的这个位置是01号航天员，他是手控对接的第一责任人；他的右边是02号航天员，在手控交会对接过程中，他主要负责相关仪表参数的监视；01号航天员左边的位置是03号航天员。在地面培训中，三位航天员都要接受同样的训练，都具备执行手控交会对接任务的能力。”李志宇告诉记者。在神九任务中，在140米的停泊点处，飞船由自控状态切换到手动控制状态，即飞船从那时起，交由航天员来进行操控。
对接时，01号航天员通过他眼前的屏幕进行判断，并不时通过他座椅上的手柄来调节飞船的姿态、位置和前进速度，最终以既定的速度逐渐靠近天宫一号，最终实现完美对接。
在研制人员的指导下，记者坐在01号航天员的座椅上，亲身感受了“驾驶飞船”。实际上，在飞船停留在140米的停泊点处、由自控切换到手控状态时，神九的姿态将处于有利于与天宫一号进行对接的状态。记者通过操纵左边的平移控制手柄，能够对飞船的前行状态、速度进行微调，避免出现较大程度的偏差；相比于平移控制手柄，右边的姿态控制手柄则能够实现对飞船的三轴转动姿态控制，在飞船姿态出现较大偏差时，航天员需要操纵姿态控制手柄来调整飞船姿态。
在大屏幕上，记者看到了标注X、Y、Z的三个参数。在飞船前行过程中，这个参数处于变化状态，X代表远近距离，Y代表左右距离，Z代表上下距离。在飞船前进的过程中，X值越来越小，这意味着飞船距离天宫一号越来越近。在屏幕上，最终要确保十字靶标与摄像机中轴实现重合，当屏幕上的“对接环接触”、“对接环捕获”的原点由灰色变成绿色时，意味着对接成功。
据研制人员介绍，对接时的横向位置偏差是决定对接成功与否的关键条件。“航天员累计接受过上千次的训练，由于他们本身都是飞行员出身，具备较高的操作能力和过硬的心理素质，他们训练的成绩基本上都能达到厘米级，顺利完成手控交会对接任务根本不是问题。”事实上，6月24日天宫神九在航天员控制下的完美对接，有力地证明了设计人员的信心。（黄希/文 薛英民/摄）
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