神舟九號(hào)飛船即將搭載３名航天員開始巡天之旅，這也是我國(guó)第一艘肩負(fù)載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)的飛船。作為神舟飛船家族的新成員，神九有哪些新特點(diǎn)？承擔(dān)著什么樣的使命？面臨著怎樣的考驗(yàn)？專家為我們一一作出解答。
新使命：手控交會(huì)對(duì)接充滿挑戰(zhàn)
神舟八號(hào)與天宮一號(hào)浪漫的太空之舞實(shí)現(xiàn)了中國(guó)首次自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。這一次，神九飛船將實(shí)現(xiàn)與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器的手控交會(huì)對(duì)接。
既然以自動(dòng)方式可以順利完成飛行器的太空對(duì)接，為什么還要讓神九進(jìn)行手控對(duì)接？載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平說(shuō)，從世界載人航天的發(fā)展來(lái)看，交會(huì)對(duì)接應(yīng)該涵蓋自動(dòng)和人工兩個(gè)方面，二者互為備份，缺一不可。只有自動(dòng)和人工技術(shù)都得到驗(yàn)證，才是實(shí)現(xiàn)了完整的交會(huì)對(duì)接。
從世界范圍看，世界各國(guó)交會(huì)對(duì)接情況各有千秋。美國(guó)航天飛機(jī)的交會(huì)對(duì)接主要是手控，自動(dòng)是備份。而前蘇聯(lián)飛船的交會(huì)對(duì)接則以自動(dòng)為主，手控作為備份。
人的靈活反應(yīng)和主觀能動(dòng)性，也給太空中的復(fù)雜動(dòng)作增加了安全系數(shù)。自動(dòng)對(duì)接是一種程序控制，響應(yīng)迅速、控制精準(zhǔn)，但是，一旦出現(xiàn)策略方案外的情況，自動(dòng)系統(tǒng)就顯得“無(wú)能為力”。“在處置意外狀況的時(shí)候，人腦比電腦更可靠。”飛船系統(tǒng)總指揮何宇說(shuō)。
與自動(dòng)交會(huì)對(duì)接一樣，手控交會(huì)對(duì)接同樣面臨風(fēng)險(xiǎn)。高速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)飛行器要通過(guò)精準(zhǔn)控制實(shí)現(xiàn)接觸，地面又無(wú)法進(jìn)行一比一的模擬驗(yàn)證。而手控交會(huì)對(duì)接要求一次成功，“一旦發(fā)生碰撞造成對(duì)接機(jī)構(gòu)受損，就意味著天宮一號(hào)無(wú)法再次進(jìn)行對(duì)接。”何宇說(shuō)。
對(duì)接機(jī)構(gòu)，是我國(guó)目前為止最復(fù)雜的空間機(jī)構(gòu)，難度大可靠性要求高。經(jīng)過(guò)神八飛行驗(yàn)證，方案和產(chǎn)品可靠性都能夠滿足任務(wù)要求。神九和天宮一號(hào)將進(jìn)一步驗(yàn)證國(guó)產(chǎn)對(duì)接機(jī)構(gòu)的可靠性和安全性。
新天路：天地往返完整成型
神九飛船駛?cè)胩张c天宮一號(hào)進(jìn)行交會(huì)對(duì)接后，航天員將第一次把腳印留在“天宮”。
航天員既是短暫的訪客，也是駐留天宮的“主人”。他們將進(jìn)行天宮與神舟之間的物品轉(zhuǎn)移，還要進(jìn)行空間醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證組合體的管理。
“這個(gè)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，將意味著我們具備向在軌運(yùn)行航天器進(jìn)行人員運(yùn)送和物資補(bǔ)給的完整能力。這將是中國(guó)載人航天史上具有重大意義的一步。”周建平說(shuō)。
從神舟一號(hào)到神舟七號(hào)，中國(guó)人實(shí)現(xiàn)了把人送入太空的夢(mèng)想，但當(dāng)時(shí)的飛船還不能算作天地往返的運(yùn)輸工具。神舟八號(hào)實(shí)現(xiàn)了飛船與在軌運(yùn)行航天器的交會(huì)對(duì)接，真正成為運(yùn)輸工具。而神舟九號(hào)將通過(guò)自動(dòng)、手動(dòng)兩種交會(huì)對(duì)接方式，把人送入空間實(shí)驗(yàn)室，這，是對(duì)飛船作為天地往返運(yùn)輸工具的功能的進(jìn)一步驗(yàn)證。
從天地之間的往返到飛船與目標(biāo)飛行器之間的穿梭，神舟九號(hào)在茫茫太空中鋪就了一條更遠(yuǎn)更寬闊的路。這條路的那頭，連著中國(guó)在一個(gè)全新平臺(tái)上走近科學(xué)的夢(mèng)想。
航天員從神舟九號(hào)飛船邁向天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器的每一步，都充滿著未知的喜悅，也面臨著風(fēng)險(xiǎn)。
“兩個(gè)飛行器對(duì)接之前，天宮一號(hào)與神舟九號(hào)的軌道艙的壓力不同，要保證航天員的生命安全，就要在對(duì)接前調(diào)整好壓力，保證兩艙壓力相同。”何宇說(shuō)，為了保證萬(wàn)無(wú)一失，航天員在打開通往天宮的艙門前，還要打開艙門上壓力平衡機(jī)構(gòu)的閥門，平衡兩艙壓力差。
新環(huán)境：乘坐越來(lái)越舒適
從神舟一號(hào)到神舟九號(hào)，中國(guó)航天人以建造成熟的天地往返載人飛船為目標(biāo)，對(duì)載人飛船進(jìn)行著持續(xù)的完善與改進(jìn)，與前八艘飛船相比，神舟九號(hào)性能更穩(wěn)定，可靠性更高。
飛船系統(tǒng)副總師李衛(wèi)介紹說(shuō)，神舟系列飛船經(jīng)歷了兩個(gè)階段。從神舟一號(hào)到神舟七號(hào)突破和掌握了載人飛行和出艙活動(dòng)技術(shù)后，第二階段研制目標(biāo)是使神舟八號(hào)、九號(hào)、十號(hào)突破和掌握交會(huì)對(duì)接技術(shù)，并通過(guò)再設(shè)計(jì)和再優(yōu)化，使得飛船功能、性能更穩(wěn)定、更可靠。
基本技術(shù)狀態(tài)一致的神八、神九、神十，與之前飛船相比，仍為軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙三艙構(gòu)型，重量與外形尺寸與之前相當(dāng)，主要變化是配備了交會(huì)對(duì)接相關(guān)設(shè)備，如對(duì)接機(jī)構(gòu)、交會(huì)對(duì)接敏感器等。為了進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，飛船的軌道艙增加了前艙門，航天員可以打開艙門進(jìn)入天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器。
被稱為“改進(jìn)型”飛船的神舟八號(hào)、九號(hào)、十號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和控制的計(jì)算機(jī)功能更強(qiáng)大，太陽(yáng)能帆板發(fā)電效率更高，回收艙進(jìn)行了可靠性和安全性的再設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步確保航天員返回安全。
飛船內(nèi)部的環(huán)境設(shè)計(jì)也更為人性化，更宜人。軌道艙、返回艙為航天員留出了更多的活動(dòng)空間，內(nèi)部布局、裝飾、標(biāo)識(shí)以及便于航天員使用的助力裝置更整齊、更規(guī)范。
儀表與照明也進(jìn)行了改進(jìn)：以前采用白熾燈照明的飛船，現(xiàn)在改為更省電量、光照水平更好的ＬＥＤ照明燈，光源的布局上也更均勻、更合理。返回艙的儀表既能實(shí)時(shí)顯示圖像，還能實(shí)現(xiàn)圖像與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的疊加。“所有改進(jìn)，都是為了讓航天員更安全、更舒適。”李衛(wèi)說(shuō)。
