天宮一號模型
在對接時,需要兩個航天器的軸線在同一條直線上,並且相對速度要接近0。這個難度是非常大的,因為兩個航天器的速度都很快。就像是地麵的兩輛急速飛馳的跑車,要讓它們的距離必須一直保持在1米左右,這是非常不容易做到的。
在剛剛過去的2009年的春節文藝晚會上,給人印象最為深刻的節目之一莫過於中國自主研發的“天宮一號”飛行器模型閃亮登場。隨著中國航天技術水平的不斷提高,太空空間站也逐漸揭開了神秘麵紗。
“天宮一號”目標飛行器設計重量為8噸。根據規劃,中國將在2010年發射。“天宮一號”實際上是空間實驗室的實驗版。之後,中國將發射神舟八號。“ 神八”是一艘無人的神舟飛船,與“天宮一號”進行無人自動對接試驗。2015年前,中國將再陸續發射“天宮二號”、“天宮三號”兩個空間實驗室。
中國為什麽要耗費大量的人力和財力建造自己的空間站?對這個問題,北京大學地球與空間學院焦維新教授告訴《北京科技報》:“造船是為了建立空間站,建站是為了科學實驗,這就是中國自主建立‘天宮一號’空間站的原因。”飛船在太空飛行一般是在一周左右,它所能進行的科學實驗無論是從內容還是時間上都是有限的。隻有空間站可以長時間的在太空中運行。這樣,我們就可以做各式各樣的科學實驗,還有進行太空產品的開發研製。”
中國工程院院士張履謙表示,空間站是航天事業發展的一個必然趨勢,它代表了一個國家的航天國力。如果我們現在不去掌握這項技術,等到需要使用空間站時再來建造就會落後了。
“‘天宮一號’建成後,可以用來進行科學實驗、生產、太空觀測、偵察、在太空中儲備物質等多種用途。在對地觀測方麵,當地球上發生地震、海嘯或火山噴發等事件時,空間站上的航天員可以及時調整遙感器的各種參數,以獲得最佳觀測效果。”
除此而外,中國科學技術大學地球和空間科學係胡友秋教授認為,“天宮一號”的建立可以為中國帶來很大的經濟價值。比如在太空育種方麵,就可以培育出很多各種各樣的蔬菜,對農業會有很大的好處;在工業方麵,還可以製造出在地球上製造不出來的材料;另外,還有導航,比如GPRS定位可以大大方便人們的出行,但是如果不借助空間站就無法實施。
張履謙院士告訴《北京科技報》,太空空間站的建立,簡單來說,就是通過各個宇宙飛船的組裝對接而成的。“ 天宮一號”也是如此,中國在未來計劃要發送神州八號、神州九號、神州十號,然後把這三個飛船與“天宮一號”進行組裝對接,這就形成了一個小型空間站。而要想實現飛船的對接,首先就需要有大型的火箭能夠把重量很大的飛行器發送到太空中,還有就是需要具備人們長期在空間站生活的設施,以及解決火箭對接的問題。
焦維新告訴記者,空間站就像是一座空間大廈,是在太空軌道上逐步組裝起來。當各種部件在地麵上設計完成以後,借助大型的運輸工具,也就是能夠進行大運載的火箭把大的部件送入到太空,這是地麵研製技術。還有組裝技術,包括比較實用的機器手,因為大的部件是無法靠人使用的,需要使用機器手。
焦維新說,建設“天宮一號”空間站最關鍵的部分就是“空間交會對接”技術。兩個或兩個以上的航天器通過軌道參數的協調,在同一時間到達太空同一位置的過程稱為交會。對接是在交會的基礎上,通過專門的對接機構將兩個航天器連接成一個整體。實現兩個航天器在太空交會對接的係統,稱為交會對接係統。