11月3日1時36分，已在軌運行一個多月的天宮一號目標飛行器終于實現了和神舟八號飛船的空間交會對接。目前，兩個飛行器進入組合體運行階段，并將以這種狀態飛行約12天。
與交會對接時“神舟八號”主動追“天宮一號”不同，在組合體飛行期間，“神舟八號”設備關機，進入“停靠”狀態，整個組合體的姿態、軌道控制和管理都由“天宮一號”負責。至此，“天宮一號”順利實現了從“獨自等待”到“被追求”，再到“領航者”的轉變。
對接前：穩定運行 天宮防撞擊
9月29日晚，“天宮一號”在酒泉衛星發射中心發射升空。次日，交會對接任務飛控參試人員對“天宮一號”進行了兩次變軌，使其進入預定的355公里近圓軌道。
在“神舟八號”發射之前，“天宮一號”實施降軌調相，即進入離地球約343公里，與“神舟八號”入軌點相位相差88.5度的交會對接軌道，偏航180度，以“倒車”姿態飛行，同時做好交會對接前的各項準備動作，等待與“神舟八號”相“吻”。
記者從北京航天飛行控制中心了解到，“天宮一號”在軌運行1個多月期間，工作狀態良好，飛行正常，先后進行了遙控指令、控制開關、圖像發音設備、艙內溫度與濕度、交會對接設備等在軌測試工作，并利用搭載的有效載荷開展了一系列空間科學試驗活動。
在軌運行期間，“天宮一號”利用自身攜帶的攝像機拍攝的兩張照片曝光。在10月10日發布的照片上，“天宮一號”露出半個身子，人們能清楚地看到資源艙外表的局部和中繼衛星天線，還有浩瀚深邃的神秘太空。
10月19日，“天宮一號”傳回一張艙內實景照片。據了解，除了與神舟飛船一樣配有空間醫學試驗設備、醫學健康監督設備、滅火裝置和消耗性資源外，為了今后長期飛行任務的需要，“天宮一號”還攜帶了廢物循環利用再生設備和航天員鍛煉器材。
在空間飛行期間，“天宮一號”還要防備“不速之客”的造訪。為了防止空間碎片的傷害，“天宮一號”配有防護板，而其自身的金屬外殼也可以阻擋一些微小碎片的撞擊。
據介紹，在此次交會對接任務中，為了實現航天器安全運行，對空間碎片的監測預警以及必要時開展規避操作，都被正式納入了測控系統。
對接時：姿態調整 神八追天宮
“天宮一號”和“神舟八號”進行交會對接之前，記者在北京航天飛行控制中心看到，在指揮大廳里，長約17米、寬約4米的巨幅顯示屏幕上實時顯示著航天器在太空飛行的姿態。飛控參試人員正在緊張忙碌著，為交會對接做最后的準備。
“神舟八號”從發射升空到交會對接之前，要進行5次變軌，才能到達交會對接軌道，并要進行姿態調整。與之相比，在交會對接中扮演著“被追求”角色的“天宮一號”相對“清閑”，在降軌調相后主要是保持運行的姿態和軌道，并對自身狀態進行檢查。
11月3日1時36分，“天宮一號”和“神舟八號”在343公里外的太空上演交會對接“大戲”。整個過程驚險刺激。在抵達位于“天宮一號”后下方約52公里的位置后，“神舟八號”開始轉入自主控制。隨后，“神舟八號”在4個停泊點“休整”。緊接著，捕獲、緩沖校正、拉回、鎖緊……“天宮一號”和“神舟八號”順利完成了交會對接。
據悉，交會對接飛行過程分為遠距離導引段、自主控制段、對接段、組合體飛行段和分離撤離段。任務實施時，有的階段還被細分成多個小階段。
來自中國航天科技集團公司的飛控參試人員告訴記者，為了確保任務順利實施，他們重點開展了交會對接段各類應急協同演練及飛控決策演練，且每個階段的飛控工作都演練了多次。目前，“天宮一號”、“神舟八號”交會對接任務聯合飛控試驗隊實行兩班倒制度，而“兩總”常常需要日夜不分地連續作戰。
記者了解到，“天宮一號”和“神舟八號”的飛行控制分別有200多項預案，此外，關鍵崗位也準備了替補人員。
對接后：組合飛行 天宮總掌舵
交會對接成功后，北京航天飛控中心發來消息：“天宮一號”和“神舟八號”進入組合體運行階段。
“在對接完成后，目標飛行器要馬上完成啟動控制。這其中包括控制組合體姿態和軌道、為飛船供電、采集飛船的狀態并為飛船發送指令等。”天宮一號目標飛行器和神舟八號飛船總設計師張柏楠介紹道。此時，“神舟八號”進入關機停靠狀態，長達18米組合體的能源、信息、熱環境、姿態、軌道控制等控制和管理的重任都由“天宮一號”承擔。
張柏楠表示，組合體控制技術是此次交會對接任務驗證的另一項關鍵技術，也是我國空間站建設必須突破的一項技術。這些技術通過此次交會對接任務驗證后，可以用于未來的空間站設計。
據悉，組合體飛行結束后，“神舟八號”將與“天宮一號”分離。之后，兩個飛行器將進行第二次交會對接。對接完成后，“神八”將返回地面，而“天宮一號”則升軌至自主運行軌道，等待明年先后與“神九”、“神十”相會。
“天宮一號”設計壽命為兩年，這兩年它將在太空參與驗證空間交會對接技術和組合體運行控制技術，同時還要驗證航天員駐留等關鍵技術，開展空間科學實驗、航天醫學實驗和空間技術試驗等。這些空間試驗將為未來空間站的建設奠定基礎。（王娟）
來源：中國航天報
