航天员|“太空之吻”背后的深情

采访人员张建松
交会对接的“太空之吻”再一次成功！
10月16日，神舟十三号载人飞船，采用自主快速交会对接模式，成功对接于天和核心舱径向端口。与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起，构成了四舱（船）组合体。随后， 3名航天员从神舟十三号载人飞船顺利进入天和核心舱。
在我国空间站任务中，所有对接机构都是由中国航天科技集团八院研制。从2011年首次亮相的“太空初吻”至今，对接机构共成功实施了15次精准可靠对接，经历了从无人到有人、从自动到手控、从几天到6.5小时、从轴向对接到径向对接的创新突破。
一次次精彩的“太空之吻”背后，凝聚了航天科技人员对祖国航天事业的热爱、对建设太空强国的深情。
天和核心舱上的“对接五兄弟”
据中国航天科技集团八院载人飞船系统副总设计师张崇峰介绍，对接机构分为主动对接机构和被动对接机构。神舟载人飞船、天舟货运飞船以及后续将发射的两个实验舱，均配置了对接机构主动端，天和核心舱共配置了5个被动对接口，设计师们形象地称它们为“对接五兄弟” 。
“对接五兄弟”分工明确、各司其职。 “大哥”在核心舱的后端，是核心舱专门的“太空快递通道” ，被称为“后向对接口” ，主要用于对接“太空快递小哥”天舟货运飞船，保证整个空间站的货物输送及在轨能量补充，同时也是载人飞船的备份对接通道。
“二哥”在节点舱的最前端，被称为“前向对接口” ，接待来访的“客人”最多，除了神舟载人飞船、天舟货运飞船外，将来还会迎接问天实验舱、梦天实验舱，堪称“空间站守门人” 。 “大哥”和“二哥”都有特殊的补加接口，都可以为空间站补充推进剂。
“三哥”是“径向对接口” ，神舟十三号载人飞船就是对接在此处，是专门的“航天员通道” 。
“四哥”和“五弟”在节点舱的两侧呈对称分布，被称为“侧向停泊口” ，问天实验舱、梦天实验舱将来会永久停靠在这里。届时，航天员的居住条件将会由“一居室”变成“三居室” ，大大增加航天员的活动空间和范围。
身处太空， “对接五兄弟”长时间暴露在空间辐射环境，需承受88000次、超过200摄氏度上下的高低温循环、低轨空间原子氧的剥蚀，经过多频次的对接与分离后，仍需确保安全可靠，这对它们的身体素质要求极其高。
多年来，八院805所对接机构团队将自己心中的那份爱毫无保留地奉献给“对接五兄弟” ，用自己的聪明才智为它们赋能，共考虑到79项可能会发生的各类故障，为此制定了详细处置预案，以确保“对接五兄弟”在轨期间身体健康、圆满完成工作任务。
首次实现径向交会对接
在太空中交会对接，根据任务需要对接方式也很讲究。神舟八号以来的5艘飞船，与目标都是轴向对接。此次神舟十三号载人飞船与49吨级的空间站组合体，首次自主快速实现了径向交会对接。
径向与轴向的夹角呈90度，对接方式的改变，是为了使航天器易于运动控制，保证其主结构和质量分布尽量对称、紧凑，确保航天器的质心居中，从而减少因姿态控制所消耗的能量。
与轴向对接相比，径向交会对接难度更大。首先在于持续控制姿态和轨道“难” 。轴向交会对接，可以有200米的“稳定保持点” ，即使发动机不工作，飞船也能较长时间保持稳定的姿态和轨道。而径向交会没有稳定的中途停泊点，需要持续对飞船的姿态和轨道进行控制，推进剂消耗大，故障处置难。