编者按：《新世纪飞天梦》是中国科学院力学研究所的王柏懿和林烈两位研究员撰写的一部科普小书。它图文并茂，以通俗的语言、严谨的分析和详实的史实，展示了人类不懈追求升空飞天的艰辛历程，说明了各类航天飞行器的基本原理和主要功能，还介绍了航天大师钱学森。承蒙作者的盛意，他们同意以网络书的形式在本网站上发表全书内容。该书主要是为小学高年级和初中的学生们编写的，有些较为专深的相关知识则采用“小贴士”“知识链接”和“你知道吗？”等框图形式在文中给出。 

为什么要建造空间站（之三）

王柏懿

4.3 “神州”“天舟”助力“天宫”工作

   小朋友们现在知道了空间站是人类探索、征服宇宙的重要工具。为了太空竞赛，苏联和美国先后建造了自己的空间站，最终他们实现了太空握手，并且和其它14个国家一起合作建起了“国际空间站”。但是，美国一直不接受咱们中国参加“国际空间站”的合作计划。于是，中国就决定开建自己的空间实验室啦！ 

　　“天宫一号”是我国首个空间实验室的名称，学名叫做“目标飞行器”。它包括实验舱和资源舱两个舱体，全长10.4米，最大直径3.35米，重量8.5吨。首先来看实验舱吧！它分为三个部分：前锥段、圆柱段和后锥段。前锥段和圆柱段是航天员在轨道上短期驻留期间的生活、工作空间，可以容纳3名航天员，因此是密封的结构。在前锥段的端头部还装有对接设备，可以和追踪飞行器实现空间交会对接。后锥段用来安装再生生命保障设备，是非密封的结构。至于资源舱，它内部装有发动机和电源装置，还有控制飞行姿态的陀螺等，外部安置有折叠式的太阳能电池帆板。 

　　“天宫一号”在2011年9月29日发射升空；在2011年11月3日成功与“神舟八号”实现了第一次对接；在2012年6月18日和2013年6月13日又分别实现了与“神舟九号”和“神舟十号”的交会对接。小朋友也许听说过，建设空间站的关键技术是“空间交会对接”。因为空间站是个庞然大物，不可能靠一个飞船一次送上太空的。一般情况下，飞船每次可以送上一两个舱段，再通过交会对接方式，逐步拼接成大型空间站。 

　　那么，小朋友要问：太空交会对接很困难吗？答案是“当然”。特别是对接，如果计算不准，就可能发生相撞事故。比如，1997年6月25日，俄罗斯“进步号”飞船在与“和平号”空间站对接时，就一头撞到了光谱舱上。这个碰撞事故不仅损坏了光谱舱的太阳能电池帆板，还造成光谱舱的空气泄漏。其次，它还难在需要十分精准。因为重达8吨多的目标飞行器和追踪飞行器都是以第一宇宙速度（7.9千米/秒）这样高的速度在轨道上做运行，而对接时要求它们之间的相对速度小于每秒1米，这个调整过程得多么精细啊！这里，“神舟八号”要做到精准的空间追赶，进入和“天宫一号”处在相同轨道面的交会对接点上。更困难的是，需要把两个在茫茫太空中的飞行器端头部的对接机构紧密地结合起来，精细的对接过程就像把6根纤细的丝线穿进微小的针眼那样。难怪人们把这个过程叫做“太空一吻”呢！ 

　　为了全面掌握空间交会对接技术，特别是检验组合体分离、飞船撤离等功能，“神八”还和“天宫一号”进行了二次对接。这样，它们在完成首次交会对接后，以组合体姿态在空间飞行了大约12天；然后按照北京航天飞行控制中心的指令，“天宫一号”与“神八”交会对接机构解锁，并通过对接面上4个被压缩的弹簧推杆的弹簧力，将两个航天器轻轻推开，组合体成功分离；随后，在地面控制下，“天宫一号”和“神八”再重新逐步靠拢，并重复完成了第一次对接的同样技术动作，最终实现二次对接，再次形成刚性组合体。“天宫一号”和“神八”最后一吻之后，它们的组合体又掉了个头，为“神八”回家做准备。最终撤离返回的时候，组合体不再调头，“神八”直接从前面撤离。2011年11月17日，“神八”的返回舱在内蒙古四子王旗安全地着陆。