备受瞩目的我国首次交会对接任务随着“天宫一号”的成功发射正式拉开大幕。作为中国航天事业的主导力量，中国航天科技集团公司承担了此项工程八大系统中的飞船系统、运载火箭系统和空间实验室系统三大核心关键系统的研制工作。
　　掌握交会对接技术，对中国航天而言是一次巨大的技术跨越，将为我国空间站建设打下重要的技术基础。早在2004年交会对接任务正式立项之前，集团公司就已经启动了首次交会对接任务的论证工作，并意识到了这项工作的艰巨性。集团公司总经理马兴瑞多次强调这项工作的重要性，并深入基层检查该项任务的进展情况。副总经理袁家军靠前指挥，带领团队进行技术把关。
　　经过7年的技术攻关，集团公司承担的三大系统突破了对接机构等关键技术，如果首次交会对接任务的圆满成功，将意味着继美、俄之后，中国成为第三个独立掌握交会对接技术的国家，并为我国今后开展更大规模的空间探索奠定扎实的技术基础。

　　“天宫一号”攻克三大技术难题
　　作为载人航天飞行任务中的“新成员”，天宫一号目标飞行器成为首次交会对接任务中的“亮点”。“天宫一号”重约8.5吨，此次任务的主要使命是作为对接目标圆满完成交会对接任务，并携带有效载荷开展科学试验。
　　据集团公司相关专家介绍，由于此次任务的特殊性，“天宫一号”的研制要攻克三大难关。一是在轨工作时间长对飞行器高可靠性提出的严峻挑战。“天宫一号”将创载人飞行器的“服役纪录”，它要在两年的“服役期”内，相继完成三次交会对接任务，即要分别与“神舟八号”、“神舟九号”和“神舟十号”进行对接，打造一个小型的空间实验室系统。
　　二是诸多新技术将在此次交会对接任务中接受检验。以电源分系统为例，与神舟飞船前7次飞行任务不同，本次任务把新型供电体制引入其中，可极大地提高飞行器用电效率；此外，新研制的太阳能帆板将有助于为“天宫一号”减重，为今后大型空间飞行器开展大型空间试验奠定技术基础。
　　三是作为目前国内在研型号中重量最大、体积最大的飞行器，“天宫一号”给运载火箭系统在整流罩设计等方面带来新的适应性难题，而此次飞行任务将会验证大型飞行器对运载系统的多项适应性改进新技术。
　　“神舟八号”与“天宫一号”进行对接后，将在太空中以“组合体”的方式运行。据集团公司载人航天工程办公室主任童旭东介绍：“‘组合体’飞行不仅体积大，而且控制难度很大。要使‘组合体’按规定的姿态运行很困难，这将给姿态控制和轨道控制带来很大难度。”
　　除了“组合体”飞行外，首次交会对接任务将面临“低轨道、长寿命”的考验。“以前的载人航天飞行一般都会在几天内完成，返回地面，而交会对接任务将持续两年，这将给飞行器控制带来不小的难度。”童旭东告诉记者。
　　首次交会对接任务的执行难度之一就是有很多技术验证工作很难在地面上充分验证。如何增强技术风险识别成为此次任务的一个难点。“太空中的环境无法在地面上全部模拟出来，这给我们的工作带来一定的难度。尽管一些试验在地面已经进行了很充分的测试，但由于地面和太空环境仍具有不小的差异性，仍存在一定的风险。”童旭东告诉记者。

　　对接机构　“穿针引线”显神奇
　　此次执行交会对接任务的“天宫一号”与“神舟八号”，要想在太空中实现完美对接并非易事，这就不得不提到核心部件——对接机构。
　　据集团公司相关专家介绍，“神舟八号”与“天宫一号”的对接过程，就如同太空中两辆高速行驶的汽车对接。对接后，“天宫一号”要在两个飞行器之间建立能供航天员通过的气密通道，此外，还要实现”电、气、液的共通，达到“对得上、分得开”的效果。
　　“‘神舟八号’与‘天宫一号’的对接，就宛如在太空中‘穿针引线’，这对飞行控制和对接机构提出严格要求。”有关负责人告诉记者，为了完美上演“穿针引线”大戏，此次“天宫一号”采用了全新的测量设备，让位于约350公里轨道上的“神舟八号”与“天宫一号”的一切“行踪”尽在掌握。

　　火箭变身　“首飞”标准控质量
　　据集团公司火箭专家介绍，针对两次飞行任务的特点，长征二号F火箭有两种状态，即执行“神舟八号”任务的载人状态火箭和执行“天宫一号”的非载人状态火箭。
　　载人状态和非载人状态的火箭主要区别在于逃逸系统的设计。执行“神舟八号”的载人状态火箭的逃逸系统没有变化，尽管“神舟八号”上没有航天员，但是设计人员没有降低对火箭的要求，而是按照载人火箭的标准来进行严格设计和质量要求。
　　执行“天宫一号”非载人状态的火箭取消了逃逸塔和原整流罩，全新研制了采用冯·卡门曲线的新整流罩。与过去发射飞船的长征二号F火箭相比，长征二号FT1火箭控制系统的最大改进是取消了惯性平台，采用两套惯组作为测量装置。这是为了更好地满足交会对接任务对火箭入轨精度和可靠性等多个方面的要求。
　　值得一提的是，作为我国当前可靠性设计最高的火箭，长征二号FT1火箭研制团队一直按照“首飞”的标准对其进行质量控制。在未来10年，该火箭的年均发射数量都将在两发左右，如何在确保质量的前提下，提高研制效率，更好地满足批量生产要求，成为集团公司应对载人航天工程高强密度发射要求的一个重要课题。（黄希）
　　来源：中国航天报