中国自研对接机构2.0版上线

■报记者　张晓鸣 首席记者　许琦敏

六年前，我国自主研制的对接机构完成了我国航天器的首次太空交会对接；六年后，我国第一艘货运飞船天舟一号与天宫二号空间实验室昨天交会对接，再次吸引了全世界的目光。

“如果把神舟八号载人飞船对接机构称为第一代对接机构，那么天舟一号货运飞船对接机构可称为第二代产品，这次是第二代的首飞，神舟八号、九号、十号以及去年发射的神舟十一号均为第一代对接机构。”中国载人航天工程载人飞船系统、空间实验室系统副总师张崇峰介绍。

实现大吨位航天器“接吻”

神舟和天宫都是8吨级航天器，它们之间要实现“太空之吻”必须沿着质心轴线运动，捕获、校正后，必须处于无偏心的位置，才能顺利“吻”上。

两个8吨级庞然大物交会对接，在普通人看来已经是重量级选手的高难度动作了，但这对空间站来说还是“轻量级”的，第二代对接机构必须适应未来空间站建造阶段8-180吨各种吨位、各种方式的对接。这对于对接机构的缓冲耗能能力提出很高要求。

中国航天科技集团公司上海航天技术研究院的设计师们通过大量的技术攻关和方案论证，破解这一难题。为了既不影响原捕获性能，方便捕获，又实现对接机构捕获后的大吨位耗能需求，系统性提出了可控阻尼的控制思路，通过可控阻尼器单机产品、改进型传动缓冲对接机构产品以及分系统级的整机、缓冲等全覆盖的考核措施，满足了本次及后续任务的需求。

与以往的交会对接不同，此次不仅要实现两个航天器的交会对接，还要在对接后开展推进剂补加等试验，将天舟一号上装载的燃料、氧化剂等液体物资安全转移至天宫二号上。这将是中国第一次在轨验证和实施空间飞行器燃料加注与回收技术。

首次实现三次“太空之吻”

在一次试验任务中实现三次交会对接，这在我国载人航天历史上还是第一次。

从2011年11月3日对接机构首次亮相后，神舟八号、神舟九号、神舟十号都与天宫一号实现了两次交会对接，神舟十一号与天宫二号实现一次交会对接并首次实现30天中长期组合体运行。

这一回，天舟一号与天宫二号将连“吻”三次，“比翼双飞”(保持对接机构组合体)　的时间将远超过原来神舟十一号与天宫二号的30天。

三次“太空之吻”的另一大看点，在于第二次“太空之吻”是在第一次“吻别”、实行短时间调头绕飞后再次“接吻”，分离后两个航空器将保持3个月以上较长时间的独立飞行，而后完成第三次“太空之吻”。

最后一次“接吻”更要实现自主快速交会对接，货运飞船要在6小时左右与天宫二号实现对接，“接吻”的同时进行推进剂补加。上海航天技术研究院对接机构室主任靳宗向比喻说，天舟一号的“油枪”能不能准确无误地对接天宫二号的“加油口”，对于对接机构的控制、重复对接的性能和精度都提出了更高要求，也更具观赏性。

“手动挡”升格为“无人驾驶”

此前，神舟系列飞船与天宫一号、天宫二号对接时，是实行机械对准，即航天员手工操作飞船对接，必须对航天员进行长期训练，以确保完成任务。而天舟一号是无人货运飞船，实行飞船自动操作，就像人们开车时从手动挡突然跨越到无人驾驶，其对距离速度等数据的要求更高。中国电子科技集团公司提供的两件智慧“法宝”———激光交会对接雷达和光学成像敏感器这些“光眼”，发挥了至关重要作用。

基于任务要求，中国电科对激光雷达进行了两大技术改造，增加了多对接口和绕飞过程中的目标识别功能，根据绕飞任务的特点，设计了室内、室外、高点等试验验证方案，完成了绕飞功能的设计、相关试验验证。

光学成像敏感器，该设备能让两个高速运行的飞行器更加迅速、可靠的对接在一起。而能保持这双“眼睛”持续炯炯有神，就要靠导航定位激光信息源了。“导航定位激光信息源是光学成像敏感器的关键组件，即使是在太空中漆黑无界，它也能发出激光，在黑暗中找到目标，传递信息；即便是在面对太阳光的直射，它也能发射出比阳光更加明亮的双波长激光，确保‘眼睛’不被伤害，找到目标。”中国电子科技集团公司高级工程师刘志强介绍。