? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 航天時代?中國空間站?神州九號首次載人交會對接

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2021-07-23? ?青野云麓

神舟九號，簡稱“神九”，為中國載人航天工程發(fā)射的第九艘飛船，是中國的第四次載人航天飛行任務(wù)，也是中國首次載人交會對接任務(wù)。

神舟九號于2012年6月16日發(fā)射升空，進入預(yù)定軌道；于2012年6月18日與天宮一號完成自動交會對接工作，建立剛性連接，形成組合體；于2012年6月29日返回艙在內(nèi)蒙古主著陸場安全著陸，完成與天宮一號載人交會對接任務(wù)。

神舟九號任務(wù)圓滿成功標(biāo)志著載人航天工程第二步任務(wù)取得了重大成果，為今后的載人航天的發(fā)展、空間站的建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。

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運行歷程

2012年2月17日，中國載人航天工程第二十次工作會議暨大總體協(xié)調(diào)會在北京召開，會議明確，并經(jīng)批準實施天宮一號與神舟九號載人交會對接任務(wù)。

2012年4月9日，神舟九號飛船通過出廠測試工作，運抵酒泉航天發(fā)射場。

2012年5月9日，發(fā)射神舟九號的長征二號F運載火箭通過出廠評審工作，運抵酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，進行發(fā)射場的測試準備工作。

2012年6月9日，神舟九號船箭組合體轉(zhuǎn)運至發(fā)射架，臍帶塔和移動個平臺關(guān)閉。

2012年6月16日，神舟九號發(fā)射升空，進入預(yù)定軌道。

2012年6月17日，神舟九號完成遠距離導(dǎo)引變軌。

2012年6月18日，神舟九號與天宮一號完成自動交會對接工作，建立剛性連接，形成組合體。

2012年6月19日，神舟九號完成與天宮一號完成組合體交會對接后的第一次軌道維持。

2012年6月21日，神舟九號與天宮一號組合體在太空中完成了第一次姿態(tài)調(diào)整，從交會對接的倒飛狀態(tài)進入正常飛行姿態(tài)，形成天宮在后正飛，飛船在前倒飛的組合體標(biāo)準飛行模式。

2012年6月22日，神舟九號與天宮一號組合體正常飛行狀態(tài)下，航天員在空間實施對飛行器的姿態(tài)控制，完成手動姿態(tài)控制試驗，同時完成軌道數(shù)據(jù)更新、飛行程序注入等工作。

2012年6月27日，神舟九號與天宮一號組合體完成各項飛行控制工作，并進行天地通話工作。

2012年6月28日，神舟九號完成了轉(zhuǎn)倒飛、與天宮一號組合體分離等各項飛行控制工作。

2012年6月29日，神舟九號返回艙在內(nèi)蒙古主著陸場安全著陸，完成與天宮一號載人交會對接任務(wù)。

2012年7月1日，神舟九號返回艙開艙儀式在北京舉行，并進行搭載物品移交工作。

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任務(wù)計劃

神舟九號在預(yù)定軌道飛行十余天后，飛船與天宮一號進行兩次交會對接，第一次為自動交會對接，第二次由航天員手動控制完成。

飛船發(fā)射前約20天，天宮一號目標(biāo)飛行器開始降軌調(diào)相，進入高度約為343千米的近圓對接軌道，建立載人環(huán)境，等待與飛船交會對接。

飛船發(fā)射入軌后，按預(yù)定程序完成與目標(biāo)飛行器自動交會對接，此過程同天宮一號與神舟八號交會對接基本一致；與天宮一號自動對接形成組合體。航天員在地面指揮與支持下，完成組合體狀態(tài)設(shè)置與檢查，依次打開各艙段艙門，通過對接通道進入天宮一號實驗艙。

組合體飛行期間，由目標(biāo)飛行器負責(zé)飛行控制，飛船處于?？繝顟B(tài)。3名航天員在飛船軌道艙內(nèi)就餐，在天宮一號內(nèi)進行科學(xué)實驗、技術(shù)試驗、鍛煉和休息

神舟九號返回前，3名航天員返回飛船返回艙。兩飛行器分離，航天員手動控制飛船撤離至140米處，飛船轉(zhuǎn)為自主控制，繼續(xù)撤離至5千米外安全距離；之后，飛船返回著陸場，地面人員及時完成航天員搜救和返回艙回收；目標(biāo)飛行器變軌至370千米自主飛行軌道，轉(zhuǎn)入長期在軌運行。

任務(wù)目的

1、首次驗證手控交會對接技術(shù)，進一步驗證自動交會對接技術(shù)。

2、全面驗證目標(biāo)飛行器保障支持航天員生活工作的功能、性能，以及組合體管理技術(shù)，首次實現(xiàn)地面向在軌飛行器進行人員和物資的往返運輸與補給，開展航天醫(yī)學(xué)實驗及有關(guān)關(guān)鍵技術(shù)試驗。

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技術(shù)狀態(tài)

對接目標(biāo)

天宮一號目標(biāo)飛行器于2011年9月29日發(fā)射入軌，截至2012年6月，已在軌運行約260天，目標(biāo)運行穩(wěn)定、狀態(tài)良好，滿足執(zhí)行交會對接任務(wù)要求。

飛船組成

神舟九號與神舟八號技術(shù)狀態(tài)基本一致，為進一步提高安全性與可靠性，進行了部分技術(shù)狀態(tài)更改。飛船全長9米，艙段最大直徑2.8米，起飛質(zhì)量不大于8130千克。

發(fā)射神舟九號的長征二號F遙九火箭與遙八火箭技術(shù)狀態(tài)基本一致，全長約58米，起飛質(zhì)量約496820千克，運載能力不小于8130千克。

測控通信

測控通信網(wǎng)由2顆天鏈一號中繼衛(wèi)星、14個中國國內(nèi)外地面測控站、3艘測量船，以及北京航天飛行控制中心、東風(fēng)航天發(fā)射指揮控制中心、西安衛(wèi)星測控中心和中繼衛(wèi)星控制管理中心等組成。

著陸場地

主著陸場位于內(nèi)蒙古中部地區(qū)草原，副著陸場位于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心東南地區(qū)，上升段和運行段分別設(shè)置了陸上應(yīng)急返回著陸區(qū)和海上應(yīng)急濺落區(qū)。

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飛行乘組

神舟九號飛行乘組共計3人，于2012年3月入選任務(wù)飛行乘組，分別為景海鵬，劉旺，劉洋。

景海鵬

景海鵬，男，漢族，1966年10月24日出生，山西運城人。1985年6月入伍，1987年9月入黨，現(xiàn)為中國人民解放軍航天員大隊特級航天員，少將軍銜，2018年博士畢業(yè)于西安交通大學(xué)。曾任空軍某師某團司令部領(lǐng)航主任，安全飛行1200小時，被評為空軍一級飛行員。

2018年1月，被中央宣傳部授予航天員群體“時代楷?！睒s譽稱號；12月18日，黨中央、國務(wù)院授予景海鵬同志改革先鋒稱號，頒授改革先鋒獎?wù)?，并獲評三巡蒼穹的英雄航天員。31677部隊副部隊長。

劉旺

劉旺，男，漢族，山西省平遙縣人，中共黨員，北京航空航天大學(xué)博士。1969年3月出生，1988年8月入伍，1988年6月入黨，現(xiàn)為中國人民解放軍航天員大隊二級航天員，少將軍銜。曾任空軍某師某團某飛行大隊中隊長，安全飛行1000小時，被評為空軍二級飛行員。

2012年6月16日，乘神舟九號飛船和景海鵬、劉洋執(zhí)行天宮一號與神舟九號載人交會對接任務(wù)。

2018年1月，被中央宣傳部授予航天員群體“時代楷模”榮譽稱號；7月27日，劉旺被授予少將軍銜。

中國首位女航天員——劉洋

劉洋，女，漢族，1978年10月生，河南林州人，1997年8月參加工作，2001年5月加入中國共產(chǎn)黨，清華大學(xué)社會學(xué)專業(yè)畢業(yè)，研究生學(xué)歷，博士學(xué)位，工程師。

2013年2月1日，當(dāng)選為2012中華兒女年度人物。2018年1月，被中宣部授予“時代楷模”榮譽稱號。2019年9月23日，劉洋與“藍天娃娃”一同迎國慶。2020年4月，被國家航天局聘為“中國航天公益形象大使”。十二屆全國人大代表，現(xiàn)任全國婦聯(lián)副主席（兼），解放軍航天員大隊航天員。

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運載物品

神舟九號返回艙開艙儀式于2012年7月1日在京舉行，其移交搭載物品主要有：

1、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會“開啟天宮的夢想”青少年科普活動搭載科學(xué)實驗種子。

2、中國郵政太空郵局“來自太空的祝?！编]政物品。

3、中國空間技術(shù)研究院神舟天辰公司搭載的農(nóng)作物種子和微生物菌種。

4、中國航天報社“我給神九航天員寫封信”公眾活動的信件和航天文化藝術(shù)芯片等。

5、1931年11月7日紅色中華通訊社（原新華社）播發(fā)的首張照片《中華蘇維埃第一次全國代表大會召開》的底片。

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技術(shù)突破

針對載人飛行的特點，神舟九號在方案上進行了適當(dāng)?shù)男薷模c神舟八號任務(wù)相比，主要有十大不同與突破：

1、由無人參與到有人參與。由神舟八號不載人到神舟九號載三名航天員的全乘員組飛行，神舟九號為了實現(xiàn)載人的需要，飛船艙內(nèi)取消了與載人無關(guān)的設(shè)備。

2、組合體飛行方案不同。神舟九號與天宮一號將載３名航天員，進行組合體停靠30人∕天（3人×10天）的最長飛行任務(wù)驗證；飛船獨立飛行時間與神八相同，正常情況下獨立飛行3天，在應(yīng)急情況下可以獨立飛行5天；神九組合體停靠時間由神八的14天變?yōu)?0天，目的是驗證組合體最長飛行支持能力。

3、交會對接進入方向不同。神九進行前向?qū)?，其飛船在前，由天宮一號追趕神舟九號進行對接，在第二次對接中，采用飛船自動撤離、撤退至400米的地方進行前向?qū)拥姆桨浮?/span>

4、交會對接方法不同。神舟九號與天宮一號交會對接在進行自動交會對接，同時采用人工手動控制方法進行，以驗證航天員人工手動控制交會對接技術(shù)。

5、交會對接環(huán)境不同。由于神舟八號是中國第一次進行空間交會對接，為減小空間各種光波對交會對接設(shè)備造成的干擾，根據(jù)技術(shù)上的考慮和設(shè)計上的安排，神舟八號交會對接任務(wù)設(shè)計上采用的是在陽照區(qū)開始自動交會對接，待對接完成的時候，已經(jīng)處在陰影區(qū)，而神舟九號載人交會對接則在全陽照區(qū)間進行；由于太空各種光波對交會對接測量設(shè)備會造成干擾，在這樣的環(huán)境下完成交會對接，其難度要遠比神舟八號大得多，交會對接設(shè)備將接受一次嚴峻異常的考驗。

6、由自成一體到聯(lián)成一體。由于神舟九號的航天員要進入天宮一號目標(biāo)飛行器里，進行工作、生活和組合體載人環(huán)境的全面驗證，因此，神舟九號的航天員將打開兩個航天器的艙門，此時，神舟九號首次實現(xiàn)與天宮一號的空間連通，成為運行在太空中連在一起的兩個大房間，航天員穿過神九艙門，進入天宮一號，進行相關(guān)物品轉(zhuǎn)移、工作和生活，這種情況下，天宮一號內(nèi)的二氧化碳凈化裝置、微生物控制裝置等環(huán)境控制和生命保障設(shè)備將開機，為航天員創(chuàng)造一個與地面一樣的工作和生活環(huán)境。

7、飛船內(nèi)搭載設(shè)備不同。在神八飛行任務(wù)中已完成了在軌力學(xué)環(huán)境參數(shù)的測量，因此在神舟九號上，取消了相應(yīng)傳感器和設(shè)備；還取消了神舟八號專用于圖像記錄和下傳的輔助CCD光學(xué)成像敏感器相機存儲單元；返回艙配備了乘坐3人的座椅。

8、緊急故障情況下處置預(yù)案不同。在神九研制期間，研制團隊設(shè)計了300多種故障模式與對策，進一步完善了其中與航天員操作相關(guān)的100多種故障模式。特別是針對載人航天情況下，為確保航天員的安全，增加了手控交會對接故障模式與對策、手動控制禁止指令無法正常發(fā)出等故障預(yù)案等，進一步確保航天員安全。

9、控制方案進行了局部改進和優(yōu)化。神舟九號載人飛船制導(dǎo)導(dǎo)航控制系統(tǒng)在總結(jié)神舟八號交會對接經(jīng)驗的同時，針對任務(wù)，對自動交會對接與撤離、人工手動控制交會對接與撤離、返回控制等進行了局部改進和優(yōu)化，并進行了大量的試驗驗證。

10、返回方案變化。與神舟八號相比，神舟九號返回的控制方案中，對打開回收主開關(guān)關(guān)鍵指令相應(yīng)增加了手動控制指令作為備份，返回的可靠性和安全性大為提高。

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任務(wù)意義

天宮一號與神舟九號載人交會對接任務(wù)的圓滿成功，實現(xiàn)了我國空間交會對接技術(shù)的又一重大突破，標(biāo)志著我國載人航天工程第二步戰(zhàn)略目標(biāo)取得了具有決定性意義的重要進展；是建設(shè)創(chuàng)新型國家取得的新成就，是中國人民在攀登世界科技高峰征程上鑄就的新輝煌，是中華民族為人類探索利用外層空間作出的又一卓越貢獻，對于增強我國綜合國力、振奮民族精神，鼓舞和激勵全國人民奮力奪取全面建設(shè)小康社會新勝利，不斷開創(chuàng)中國特色社會主義事業(yè)新局面，具有重大而深遠的意義。（中共中央、國務(wù)院、中央軍委 評）

神舟九號任務(wù)圓滿成功標(biāo)志著載人航天工程第二步任務(wù)取得了重大成果，為今后的載人航天的發(fā)展、空間站的建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。（國家航天局 評）