在經歷了將近九個月的相思之苦后，天宮一號今天終于即將在太空和神舟九號飛船“相見”、“相吻”。神舟九號飛船在發(fā)射升空之后，經過了昨天一天的飛行，一切安好。經過不斷變軌、悉心調整狀態(tài)，步步追趕天宮，都是為了準備在今天正式和天宮一號進行自動交會對接。這也是此次任務中的第一次交會對接。在飛行第六天左右，還將進行手控交會對接。
“穿越”通道多次試驗
據(jù)介紹，神九和天宮一號的自動交會對接是指飛船先是進入了自主控制階段，也就是由飛船按照自己敏感器測量和天宮一號目標飛行器的相對距離、相對位置進行自主控制，通過控制自己的發(fā)動機將飛船逐漸導引接近目標飛行器，然后直至飛船前面的對接機構和目標飛行器的對接機構相互接觸、捕獲，最后通過鎖緊再形成組合體。
神九和天宮一號在今天成功完成交會對接后，三名航天員接下來要完成的一個重要動作就是“穿越”，打開艙門和穿艙之后，從神舟九號進入天宮一號，首次進入在軌運行的目標飛行器。
據(jù)了解，科研人員綜合設計了一個直徑達80厘米的圓形通道，供航天員在太空中通過這一通道進入天宮一號。為了確保航天員順利進入天宮一號，設計師在地面進行了各類模擬試驗，其中一項就是請一位身高1.8米、體重165斤的飛船工程師，多次進行現(xiàn)場穿越試驗，一次次驗證通道的科學合理性。
為了完成這項“穿越”，航天員在地面也進行了大量的模擬試驗。據(jù)中國航天員科研訓練中心模擬器研究室主任晁建剛介紹，航天員進行穿越訓練的目標飛行器組合體訓練模擬器是所有模擬中占地面積最大的一個，從外形看，長約20米，寬約7米，其左部是一個直徑較小且比較短的圓柱體，模擬軌道艙狀態(tài)，右部是一個直徑較大且比較長的圓柱體，模擬天宮一號實驗艙狀態(tài)。
晁建剛介紹說，在目標飛行器組合體訓練模擬器里，航天員可以完成從對接成功到進入天宮一號工作和生活的全部過程訓練，包括開閉艙門、穿艙、飛行狀態(tài)監(jiān)控以及空間實驗等。模擬器不僅能夠模擬正常飛行程序，還可以模擬各種工程預案內的故障，這項功能被稱為故障仿真，經過大量故障仿真訓練，航天員在執(zhí)行任務時遇到故障，便可以迅速開始排故流程的操作。
密封圈對接“嚴絲合縫”
當兩個飛行器鏈接后，其密閉性如何將直接關系到航天員的生命安全。而天宮和神九交會對接機構的密封圈更是被稱為航天員的“生命之圈”。
據(jù)介紹，普通橡膠在溫度降至－80℃以下時就會變得像玻璃一樣脆，完全喪失了彈性，同時也無法實現(xiàn)密封的功能，而“天宮”和“神九”交會對接機構密封圈要在－100℃以下的條件下完成對接的“嚴絲合縫”，科研技術難度之大可想而知。
密封一旦失效，艙內與太空環(huán)境直接聯(lián)通，會使艙內氣壓降至接近真空，絕大部分儀器設備將因帶點粒子輻射完全喪失功能，同時也將危及航天員的生命。因此，密封圈是確保航天員生命安全和交會對接任務順利完成的“生命之圈”。技術人員介紹說，與以往不同的是，開展交會對接任務時，密封圈前端面直接裸露在空間環(huán)境中，因此，所承受的高真空、原子氧、紫外、高低溫交變和各種形式的輻照作用更強，并且“天宮”不再是太空的匆匆過客，而是我國航天員長期駐守的“空中家園”，惡劣環(huán)境的長期考驗會使密封材料降解甚至斷裂。
我國的科研人員通過7年集智攻關，突破了多項技術難題，研制出全面符合各項指標要求的直徑達1.5米、采用環(huán)保特種材料制成的對接機構密封圈。這個空間密封圈中的巨無霸能夠在－110℃的條件下仍舊保持良好的柔性和彈性，還具備強大的耐真空和輻射的性能，既可以在微小的壓緊力狀態(tài)下保持良好的密封性，又具有較低的黏著力不會妨礙飛船分離。