神舟十三號(hào)成功發(fā)射，舉國(guó)歡慶。更激動(dòng)人心的是，2021年，我國(guó)正式拉開(kāi)了空間站建造的大幕。要想搭建起這座“太空城堡”，有一項(xiàng)極為關(guān)鍵的技術(shù)，那就是被稱為“太空之吻”的空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)，這背后，上海研制的對(duì)接技術(shù)功不可沒(méi)。

神舟十三號(hào)載人飛船采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式對(duì)接于天和核心艙徑向端口示意圖 本文圖片均由中國(guó)航天科技集團(tuán)供圖

神舟十三號(hào)載人飛船入軌后順利完成入軌狀態(tài)設(shè)置，于北京時(shí)間2021年10月16日6時(shí)56分，采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式成功對(duì)接于天和核心艙徑向端口，與此前已對(duì)接的天舟二號(hào)、天舟三號(hào)貨運(yùn)飛船一起構(gòu)成四艙（船）組合體，整個(gè)交會(huì)對(duì)接過(guò)程歷時(shí)約6.5小時(shí)。

2021年，我國(guó)正式拉開(kāi)了空間站建造的大幕。自4月份以來(lái)，已成功實(shí)施了空間站建造任務(wù)的5次發(fā)射，其中包括被稱為“太空母港”的天和核心艙，派出兩位“太空快遞小哥”派送物資，安排兩批共6名航天員“出差”外太空。后續(xù)，我國(guó)還將實(shí)施2次空間站艙段的發(fā)射、以及多艘飛船的發(fā)射任務(wù)，每項(xiàng)任務(wù)環(huán)環(huán)相扣，都關(guān)系著我國(guó)空間站的建造及運(yùn)營(yíng)。

要想搭建起這座“太空城堡”，不得不提到一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，那就是被稱為“太空之吻”的空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)，而中國(guó)航天科技集團(tuán)八院研制的對(duì)接機(jī)構(gòu)則是實(shí)現(xiàn)對(duì)接的核心。沒(méi)有它，建立空間站、維持空間站的正常運(yùn)營(yíng)，航天員的定期更換，以及提供給空間站一切必要的天地往返運(yùn)輸任務(wù)，都無(wú)從談起。

載人飛船系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師張崇峰介紹，在我國(guó)空間站任務(wù)中，所有對(duì)接機(jī)構(gòu)（包括天和核心艙在內(nèi)的3個(gè)艙段與后續(xù)每一艘飛船的對(duì)接機(jī)構(gòu)）都是由中國(guó)航天科技集團(tuán)八院研制，為我國(guó)空間站的建造及運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航。

神舟十三號(hào)載人飛船八院試驗(yàn)隊(duì)

此次神舟十三號(hào)首次完成與49噸級(jí)的空間站組合體自主快速?gòu)较蚪粫?huì)對(duì)接，我國(guó)空間站首次組成“T”字構(gòu)型。與以往歷次任務(wù)中的軸向?qū)酉啾?，徑向?qū)拥某跏紬l件更加苛刻，為此，研制團(tuán)隊(duì)全面分析對(duì)接工況，有效消除徑向?qū)舆^(guò)程中可能出現(xiàn)的各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)。

面對(duì)這項(xiàng)世界航天領(lǐng)域內(nèi)公認(rèn)的最復(fù)雜、最難攻關(guān)的技術(shù)，八院805所在1995年啟動(dòng)了對(duì)接機(jī)構(gòu)的研制立項(xiàng)，在沒(méi)有參考資料的情況下，數(shù)千次的試驗(yàn)、數(shù)以萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)積累……一群懷揣著對(duì)接夢(mèng)想的航天人枕戈待旦、埋頭苦干了16年。終于在2011年，神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器實(shí)現(xiàn)軸向?qū)?，我?guó)首次實(shí)現(xiàn)無(wú)人空間交會(huì)對(duì)接，成為世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)的國(guó)家，僅用一年時(shí)間便實(shí)現(xiàn)了有人空間手動(dòng)交會(huì)對(duì)接。

“對(duì)接機(jī)構(gòu)分為主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)和被動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)。神舟載人飛船、天舟貨運(yùn)飛船以及后續(xù)發(fā)射的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙都配置主動(dòng)端，入軌后，它們會(huì)自主完成與核心艙上的被動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)的捕獲、拉回、鎖緊。不同的飛船將根據(jù)任務(wù)需求，對(duì)接于核心艙上配置的各個(gè)對(duì)接口，這也是核心艙被稱為‘太空母港’的由來(lái)?！卑嗽簩?duì)接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)師介紹。

天和核心艙上共配置了5個(gè)被動(dòng)對(duì)接口，設(shè)計(jì)師親切地稱它們?yōu)椤皩?duì)接五兄弟”，它們各司其職，共同助力空間站任務(wù)。

“大哥”在核心艙的后端，核心艙專門(mén)的“太空快遞通道”，又稱為“后向?qū)涌凇?，主要用于?duì)接“太空快遞小哥”天舟貨運(yùn)飛船，保證整個(gè)空間站的貨物輸送及在軌“能量”補(bǔ)充，同時(shí)也是載人飛船的備份對(duì)接通道。

“二哥”在節(jié)點(diǎn)艙的最前端，大名叫“前向?qū)涌凇?，?lái)訪的“客人”較多，除了神舟載人飛船、天舟貨運(yùn)飛船外，將來(lái)還會(huì)先后迎接問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，堪稱“天宮守門(mén)人”；大哥和二哥還有特殊的補(bǔ)加接口，都可以為空間站補(bǔ)充推進(jìn)劑。

三哥又稱“徑向?qū)涌凇?，本次神舟十三?hào)載人飛船就是對(duì)接在此處，是專門(mén)的“航天員通道”。

四哥和五弟在節(jié)點(diǎn)艙的兩側(cè)呈對(duì)稱分布，稱為“側(cè)向停泊口”，將來(lái)的問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙會(huì)永久?？吭谶@里，讓航天員的居住條件由“一居室”變成“三居室”，大大增加航天員的活動(dòng)空間和范圍。

對(duì)“五兄弟”來(lái)說(shuō)，要如此長(zhǎng)時(shí)間的暴露在太空環(huán)境中，承受88000次超過(guò)200攝氏度范圍的高低溫循環(huán)、低軌空間原子氧的剝蝕、多頻次的對(duì)接與分離后仍確?？煽?，對(duì)它們來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的艱難考驗(yàn)。

“通常來(lái)說(shuō)，對(duì)接機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)壽命為3年，而‘五兄弟’足以算得上高壽命了?！卑嗽?05所相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，對(duì)接機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)全面系統(tǒng)地為“五兄弟”做了“深度體檢”，并為“五兄弟”量身定制了“延壽保險(xiǎn)”，包含了可能發(fā)生的故障預(yù)案共79項(xiàng)并制定了詳細(xì)處置措施，確保它們?cè)谲壠陂g的健康穩(wěn)定工作。

按照后續(xù)空間站建造及運(yùn)營(yíng)規(guī)劃，八院對(duì)接機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)每年將至少保證5套對(duì)接機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)交付，以跟得上空間站工程高密度發(fā)射的步伐。