事件: 神九天宮成功完成手控對接 精度誤差不超1毫米
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神舟九號航天員24日駕駛飛船與天宮一號(微博)目標飛行器順利對接，我國首次空間手控交會對接試驗成功。
這一操作是由43歲的航天員劉旺實施的。12時許，他通過手柄控製飛船的姿態、速度和方向，使神舟九號從140米外嚮天宮一號緩緩接近，最終成功捕獲天宮一號。
24日早上剛剛分開的神舟九號與天宮一號實現剛性連接，再次形成組合體。這意味着，中國完整掌握了空間交會對接技術，具備了以不同對接方式嚮在軌飛行器進行人員輸送和物資補給的能力。
幾個小時後，他們將再次進入天宮開展空間科學實驗。
天宮神九手控對接 中國具備建設空間站基本能力
天宮一號(微博)與神舟九號今日中午成功實施第一次手控交會對接。此次對接任務在航天員劉旺的手動控製下完成，標志着中國已掌握手控交會對接技術。
自6月18日天宮一號與神舟九號成功實施自動交會對接、航天員飛行乘組首次進駐天宮一號以來，組合體運行正常，3名航天員狀態良好，各項科學實驗順利實施，實現了短期有人照料的組合體飛行，達到了預期的目的。
中國載人航天工程新聞發言人23日下午宣佈，經天宮一號與神舟九號載人交會對接任務總指揮部研究决定，計劃於6月24日12時許，實施天宮一號與神舟九號手控交會對接。
航天員昨天晚上開始進行手控交會對接各項準備工作，並於今晨離開天宮一號，進入返回艙，等待神舟九號與天宮一號分離。
今日11時08分，北京航天飛行控製中心下達分離指令，神舟九號與天宮一號隨後成功分離。飛船自動撤離至400米左右停泊點。
短暫停留後，飛船開始自主接近天宮一號，隨後進入140米保持。12時38分，飛船轉入手動控製；12時42分，飛船對接環接觸；12時50分許，對接機構成功捕獲。隨着對接鎖鎖緊，天宮一號與神舟九號再次形成一個組合體，手控交會對接順利完成。
在此次手控對接任務中，航天員劉旺挑起“大梁”。他坐在中間，用右手邊的姿態控製手柄、左手邊的平移控製手柄來控製飛船的速度和位置，整個對接過程操作精準，最終完成手控交會對接。
手控交會對接的操控難度很大，航天員此前操作手柄進行了6個自由度、12個方向的操控訓練。過去的幾天裏，航天員實施了在軌訓練，進行了組合體撤離訓練，對手柄進行了試操作。
過去的幾天裏，航天員開展了航天空間醫學實驗。很多實驗和實驗方法是第一次在軌使用。實驗積纍了大量有價值的數據，對於進一步認識人在空間長期飛行的生理變化規律、完善將來中長期飛行健康保障技術、提升人在太空作用能力等具有重要意義，也為將來空間站的工程設計提供了重要依據。此次對接任務完成後，三位航天員將再次進入天宮一號駐留。
航天專傢解讀航天員“手控”交會對接有多難
今天中午，神舟九號與天宮一號(微博)將短暫分離，進行第二次交會對接。與18日首次自動交會對接不同的是，第二次將采取的是航天員手控方式。為什麽在自動對接成功後還要驗證手控？兩者又有何不同？
為什麽要進行手控交會對接？
既然以自動方式可以順利完成飛行器的太空對接，為什麽還要讓神九進行手控對接？載人航天工程總設計師周建平對此曾表示，從世界載人航天的發展來看，交會對接應該涵蓋自動和人工兩個方面，二者互為備份，缺一不可。衹有自動和人工技術都得到驗證，纔是實現了完整的交會對接。
而從世界各國交會對接情況來看，手控交會對接的成功率更高。這是由於自動對接是一種程序控製，響應迅速、控製精準，但是，一旦出現策略方案外的情況，自動係統就顯得“無能為力”。而在處置意外狀況的時候，航天員可以隨機應變。
此外，進行手控交會對接，可以進一步驗證國産對接機構的可靠性和安全性。目前飛船與天宮上的對接機構，是中國目前為止最復雜的空間機構。經過此前交會對接驗證，其方案和産品可靠性都能夠滿足任務要求。
手控交會對接有何不同？
航天科普專傢陶建中告訴記者，在交會對接中，手控部分主要是交會，而對接則仍主要是係統自動完成。“在手控交會對接中，航天員衹需要做兩件事。”陶建中說，首先航天員要調光，他們根據飛船上電視攝像機拍攝出的外面情況，讓飛船上的“十字靶標”與天宮上的“十字靶標”重疊，這樣可以使交會對接的位置和姿態達到精準。然而調光需要在太空環境不能太亮或太暗的情況下進行，否則航天員容易調不準。第二件事是調整飛船與天宮在交會對接的姿態，這時航天員衹需通過飛船上兩個操縱桿來調整平移位置和姿態，來進行校準。
看似簡單的兩個步驟，但在浩瀚的太空中，卻變得極其不易。陶建中說，交會對接過程中，航天員要準確判斷兩個航天器的相對位置，通過姿態和平移兩個手柄，控製飛船姿態、前進速度和方向，對眼手協調性、操作精細性和心理素質要求極高。
因此，為使手控交會對接萬無一失，航天員在地面進行了上千次的訓練。據悉，負責交會對接任務的劉旺，訓練已經達到1500次。在儀表沒有數據的情況下，他僅靠光學顯示就能夠操作。
專傢解析交會對接：空間精度誤差不超過1毫米
“成功交會對接，需要通過天地之間的遙測，高精度定軌，必須知道‘天宮’一號的倉口在哪兒，‘神舟’九號的倉口在哪，誤差不超過1毫米。”中國測控通信專傢陳建民如是說。
24日，神舟九號將和天宮短暫分離，並進行與“天宮”手控交會對接。中國電子科技集團公司高級工程師陳建民在接受記者采訪時稱，太空中的“天宮”一號目標飛行器和“神舟”九號飛船都是高速運行的，時速達到28000公裏以上。在對接過程中，一個很小的誤差，也會讓飛船拋嚮離目標飛行器很遠的地方。
飛船在宇宙高速飛行，要求精度極高，地面監測站需要實時對飛船進行測控。陳建民介紹說，地面站會不斷發射、接收電波，通過計算飛行器距地球距離和電波傳輸速度對飛行器位置進行測量。
“神七成功發射後，我們對地面站測控設備進行了一次大改造，現在的設備速度更快、測量精度更高，而且一臺計算機可以完成以前9個機櫃才能完成的工作。為了適應此次航天任務有天宮一號(微博)、神舟九號兩艘飛行器這一特殊性，我們的地面站測控係統實現了同時對這兩個目標進行測控。”陳建民說。
對於時間精度，陳建民說，低宇宙速度是每秒7.8公裏，也就是說，7.8公裏/秒才能離開地球。在這個高度上維係它的運行至少要達到8公裏/秒左右，軌道越高，它的速度就越高。
整個測控網，需要把整個時間同步到一個時鐘上，這就相當於日常的對表。表的精度有多高呢？“是10的11次方。大約相當於3170年不能差一秒。”陳建民說。
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