航天器交會(huì)對(duì)接,指的是兩個(gè)航天器(宇宙飛船、航天飛機(jī)、空間站組件等)在太空軌道上會(huì)合并在結(jié)構(gòu)上連成一個(gè)整體的技術(shù)。也就是兩個(gè)航天器合二為一,然后一起在太空軌道上飛行。太空交會(huì)對(duì)接是實(shí)現(xiàn)空間站、航天飛機(jī)、太空平臺(tái)和空間運(yùn)輸系統(tǒng)的太空裝配、回收、補(bǔ)給、維修、航天員交換及營救等在軌服務(wù)的首要條件。

　　交會(huì)對(duì)接過程分為地面導(dǎo)引、自動(dòng)尋的、最后接近和停靠、對(duì)接合攏4個(gè)階段。

　　在導(dǎo)引階段,追蹤航天器在地面控制中心的操縱下,經(jīng)過若干次變軌機(jī)動(dòng),進(jìn)入到追蹤航天器上的敏感器能捕獲目標(biāo)航天器的范圍。這范圍一般為15～100千米。

　　在自動(dòng)尋的階段,追蹤航天器根據(jù)自身的微波和激光敏感器測得的與目標(biāo)航天器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù),自動(dòng)引導(dǎo)到目標(biāo)航天器附近的初始瞄準(zhǔn)點(diǎn)。這時(shí),追蹤航天器距目標(biāo)航天器不超過0.5～1千米,由此開始最后接近和停靠。

　　追蹤航天器首先要捕獲目標(biāo)的對(duì)接軸,當(dāng)對(duì)接軸線不沿軌道飛行方向時(shí),要求追蹤航天器在軌道平面外進(jìn)行繞飛機(jī)動(dòng),以進(jìn)入對(duì)接走廊,此時(shí)兩個(gè)航天器之間的距離約100米,相對(duì)速度約1～3米/秒。追蹤航天器攜帶由攝像敏感器和接近敏感器組成的測量系統(tǒng),借此,追蹤航天器能精確測量兩個(gè)航天器的距離、相對(duì)速度和姿態(tài),同時(shí)啟動(dòng)小發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行機(jī)動(dòng),使之沿對(duì)接走廊向目標(biāo)最后逼近。

　　在對(duì)接合攏前,追蹤航天器關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),以0.15～0.18米/秒的停靠速度與目標(biāo)相撞。相撞瞬間,即利用栓-錐或異體同構(gòu)周邊對(duì)接裝置的抓手、緩沖器、傳力機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)使兩個(gè)航天器在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)硬連接,完成信息傳輸總線、電源線和流體管線的連接。這里要注意的是,目標(biāo)航天器處在相同的太空軌道中,飛得很快,所以對(duì)接技術(shù)要求很高,兩個(gè)航天器軌道的控制相當(dāng)?shù)木珳?zhǔn)。當(dāng)然,相撞時(shí)不一定絕對(duì)精準(zhǔn)吻合,它允許有一定的橫向偏差,偏差一般不超過0.1米。然后兩航天器在結(jié)構(gòu)上連成一個(gè)整體,繼續(xù)繞軌道一起飛行。

　　交會(huì)對(duì)接,要求兩個(gè)航天器能緊密地連成一個(gè)整體,彼此對(duì)接相通。不單人要能在兩邊來回走動(dòng),還要電、氣、液體線路、管道都能對(duì)接相通。我們不妨再引用一下空間技術(shù)專家、神舟飛船總設(shè)計(jì)師戚發(fā)軔更形象的解釋:交會(huì)對(duì)接,“首先能夠交會(huì),交會(huì)的差不多了就對(duì)接,靠什么對(duì)接呢?靠后邊往上撞,對(duì)接以后的話兩個(gè)就連起來了,不是連起來就完了,還要密封,而且兩者間還要有一個(gè)通道,人能過去。這兩個(gè)東西都是密封的連接在一塊,所以挺復(fù)雜的。連通了以后還要把電、氣、液體都要連接起來,以后總不能一桶一桶地往里送,管道連起來就送過去了。所以交會(huì)對(duì)接要能連在一起,而且是密封的,而且還要通電、通氣、通液體,要對(duì)接起來,使兩個(gè)東西變成一個(gè)東西。”

　　上面說的是過程。完成同樣的過程可以有不同的方式。根據(jù)航天員介入的程度和智能控制水平,交會(huì)對(duì)接飛行操作可分為手控、遙控和自主3種方式。

　　下面再簡單介紹一下航天史上幾次重要的交會(huì)對(duì)接。

　　1965年12月15日,美國“雙子星座6”號(hào)和“雙子星座7”號(hào)飛船在航天員參與下,實(shí)現(xiàn)了世界上第一次有人太空對(duì)接交會(huì)。

　　1968年10月26日,蘇聯(lián)“聯(lián)盟”2號(hào)和3號(hào)飛船實(shí)現(xiàn)了太空的自動(dòng)交會(huì)。1975年7月17日,美國“阿波羅”號(hào)和蘇聯(lián)“聯(lián)盟”號(hào)飛船完成了聯(lián)合飛行,實(shí)現(xiàn)了從兩個(gè)不同發(fā)射場發(fā)射的航天器的交會(huì)對(duì)接。

　　1987年2月8日,蘇聯(lián)“聯(lián)盟-TM2”號(hào)飛船,與在軌道上運(yùn)行的“和平”號(hào)空間站實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)對(duì)接。

　　1995年6月29日,美國航天飛機(jī)“阿特蘭蒂斯”號(hào)順利地與太空運(yùn)行的俄羅斯“和平”號(hào)空間站對(duì)接成功。這次對(duì)接與20年前美、蘇聯(lián)飛船對(duì)接相比,規(guī)模大、時(shí)間長,而且合作的項(xiàng)目多,很大程度上促進(jìn)了國際空間站的建立,推動(dòng)了航天技術(shù)的發(fā)展。

　　1998年12月6日,“團(tuán)結(jié)”號(hào)節(jié)點(diǎn)艙由美國“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)送入軌道后,成功地與國際空間站的第一個(gè)組件“曙光”號(hào)多功能貨艙對(duì)接,這是國際空間站裝配階段的第一次交會(huì)對(duì)接。

　　交會(huì)對(duì)接技術(shù),也是中國載人航天工程的第二步核心技術(shù)。已經(jīng)亮相且將要發(fā)射的天宮一號(hào)就是目標(biāo)航天器,神八、神九、神十都是追蹤航天器,它們將先后與天宮一號(hào)進(jìn)行交會(huì)對(duì)接。