天宮一號目標飛行器發射成功之后，將與神舟八號交會對接。航天器空間交會對接在技術上有何難度？天宮一號在交會對接和未來空間站建設過程中扮演什么角色？中國掌握交會對接技術以后在世界航天大國中處于什么位置？記者專訪載人航天工程總設計師周建平。
交會對接是我國載人航天三步走中第二步的重要內容
記者：天宮一號/神舟八號空間交會對接，這是一個什么樣的航天大事？
周建平：我們發射天宮一號目標飛行器和神舟八號無人飛船，是為了進行我國載人航天工程的首次空間交會對接。
我國載人航天三步走中第二步的目標是要突破航天員出艙活動技術、載人飛船和空間飛行器的交會對接技術，發射空間實驗室，解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題。
我們目前已經用神舟七號任務順利完成了空間出艙。另外一個技術上更復雜的任務就是突破交會對接，實現兩個航天器在空間的交會對接，這是航天技術特別是載人航天技術里非常重要的基本技術。
除了完成交會對接，我們也把這次任務同時作為研制、試驗空間站技術的機會，以提高空間飛行試驗的效益，縮短空間站研制進程。天宮一號目標飛行器扮演著兩個角色：既是交會對接過程中的目標飛行器，也是一個小型的空間實驗室。
記者：突破交會對接技術有多重要？
周建平：航天器的交會對接是建設空間站的一個基礎。大家知道，把人送入太空，天地往返的運輸工具是載人飛船，或者像美國的航天飛機。但是天地往返的運輸工具，它不能在軌道上長期工作，長期駐留軌道是空間站的事情，空間站的規模更大，設備更全，科研能力也更強。
交會對接技術給在軌航天器和地面搭建橋梁，使空間飛行器不再孤獨。
空間站的建造和維持都需要交會對接技術。幾百噸的空間站，不可能一次發射入軌，需要多次發射，在空間組裝后構成空間大型組合體，在軌道上長期運行從事科學技術試驗。像我國的空間站未來計劃要發射三次，三個艙段怎么連在一起構成一個整體，就靠交會對接技術。
空間站維持工作，必須維修和補給推進劑；航天員在空間站生活和進行科學實驗，需要食品和各種設備，還要把經過試驗的樣品送回地球。不管是通過哪種天地往返工具把人或者貨物送到空間站，都需要交會對接技術，因此它對載人航天來說是基本的關鍵技術。
有了交會對接技術，我們也可以在軌維修衛星，為衛星加注燃料，延長工作壽命。人類的探索是沒有止境的，未來我們登陸月球，前往火星，這些深空探測，需要巨大的飛行動力，也靠空間的組裝來實現。
交會對接像在太空穿針，高難度、高風險
記者：交會對接怎么實現？
周建平：交會對接實際上分為交會和對接兩個過程。具體來說，是先把天宮一號這個目標飛行器調整到一個預定的交會對接軌道上，擺好姿態，等待交會對接。之后發射神舟八號飛船，來“追”目標飛行器，飛船主動，目標飛行器被動。
交會對接完成后，天宮一號和神舟八號成為一個組合體在軌道上運行，這時候由天宮一號作為“大腦”來控制組合體飛行。最后神舟八號還要和天宮一號分離并返回地球，這也十分關鍵，其實就是測試了未來飛船從空間站撤離返回地球的技術。
空間交會對接，涉及兩個飛行器之間的準確協同，是我們過去沒有做過的事情。可以說，從技術上來說，交會對接難度比神七時候的航天員出艙難度大。打個比喻，有點像在太空穿針。在對接過程中，如果控制不準，就可能發生航天器相撞事故。因此，需要進行大量試驗才能掌握這一技術。茫茫太空，一前一后發射在太空軌道高速運行的兩個航天器，要彼此面對面，并且緊密連接為一體，難度可想而知。
空間交會對接技術是我國獨立自主研發
記者：國外試驗空間交會對接技術時，采取的是飛船和飛船對接，我們為什么要研制一個目標飛行器來和飛船對接，有何獨特之處？
周建平：首次空間交會對接任務，從總體方案到具體實施都是我們獨立自主研發的。具體到交會對接機構，測量和控制技術，都是我們的科研單位自主研發，不是學別人的，更不是引進來的。
從總體方案上講，我們的首次交會對接和國外當時的做法不一樣。美國和蘇聯當時用的都是飛船和飛船對接，看起來簡單，但是飛行成本高。做三次交會對接，需要發射6次飛船。
為了完成空間交會對接，我們研制了兩個飛行器，一個叫“追蹤飛行器”，用的是神舟飛船，另外一個是“目標飛行器”，就是天宮一號。研制目標飛行器這種做法和國外不同的是，既要完成現有任務，又兼顧未來發展和效益，這是中國獨創。
首先，飛船在軌時間都很短，所以完成一次交會對接需要兩艘飛船。天宮一號目標飛行器在軌可以飛行兩年，其間我們計劃安排三次交會對接任務。這樣的話，要進行N次交會對接，我們發射N+1個航天器就行，而天宮一號和載人飛船的成本差不多。所以我們可以減少發射次數，降低成本。當然，這不是唯一的目標。
再者，天宮一號目標飛行器就是一個小型的長期在軌運行的軌道站或是空間實驗室，麻雀雖小，五臟俱全。天宮一號除了完成交會對接以外，和飛船相比，它可以提供人的訪問、工作、生活的支持能力。在不久后有航天員參與的空間交會對接中，飛船和目標飛行器對接以后，人可以進入到目標飛行器里，在里面生活和工作一段時間，包括進行科學實驗。如果讓飛船去做這件事情，是做不到的。
此外，我們在研制過程中，也是把目標飛行器作為空間站技術驗證的前奏。天宮一號目標飛行器采用了未來空間站要用的技術，比如控制技術和電源技術，都是我們以前從未使用過的。利用目標飛行器，我們可以去研制和驗證空間站的平臺技術、生命保障技術等，現在開始就驗證空間站的一些關鍵技術，便于開展空間站方案研究，為我們未來空間站的研發打下一個比較好的基礎。
中國有望成為世界上第三個完全獨立掌握交會對接技術的國家
記者：天宮一號和神舟飛船有什么不同？
周建平：兩個空間飛行器各有各的用途，設計目標不一樣。應該說，天宮一號是在神舟飛船基礎上研發的，但它又是另外一種類型的飛行器，采用了許多新技術，是全新的飛行器。比如，為了控制飛行姿態，研制了力矩陀螺；針對未來空間站燃料補給，設計了可以補加的推進劑儲箱；飛船原來使用的27伏低壓電源，變成100伏的高壓電源。這些都屬于我們技術方面的創新。
記者：如果交會對接成功，中國是世界上第幾個突破這一技術的國家？
周建平：目前世界上已經成功做過交會對接的有美國、俄羅斯、歐空局和日本，但方式不完全相同。美俄完全獨立掌握了交會對接技術，歐空局和日本都是利用國際合作來完成。
中國如果完成交會對接任務，將是第三個完全獨立掌握交會對接技術的國家。如果明年航天員參與的交會對接任務順利完成，中國也將是第三個完成載人交會對接的國家。
記者：能介紹一下未來的中國空間站嗎？
周建平：空間站是一個很復雜的航天器，目前方案還在論證之中。我們現在初步的計劃是：空間站分三個艙段，要運行10年左右的時間，因此技術上挑戰很大。
同時，空間站追求的是最高效、可循環再生的生命保障途徑，人產生的廢氣、廢液都要能處理并且再生，盡量減少地面提供的補給，這些技術我們過去從沒有做過。所以，在空間站之前還有空間實驗室階段，用來驗證這些技術，包括補加推進劑的技術等等。
為發射核心艙和兩個實驗艙，我們正研制長征五號運載火箭。我們還正在研制長征七號火箭，它的任務是發射貨運飛船。貨運飛船主要是給空間站補給燃料、人員的消耗物品，以及科學實驗設備等。
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