“三哥”又称“径向对接口” ， 本次神舟十三号载人飞船就是对接在此处 ， 是专门的“航天员通道”；“四哥”和“五弟”在节点舱的两侧呈对称分布 ， 称为“侧向停泊口” ， 将来问天实验舱和梦天实验舱会永久停靠在这里 ， 让航天员的居住条件由“一居室”变成“三居室” ， 大大增加航天员的活动空间和范围 。
对“五兄弟”来说 ， 要如此长时间地暴露在太空环境中 ， 承受88000次超过200摄氏度范围的高低温循环、低轨空间原子氧的剥蚀、多频次的对接与分离后仍确保可靠 ， 这是一个全新的艰难考验 。
为此 ， 八院805所对接机构团队全面系统地为“五兄弟”做了“深度体检” ， 并为“五兄弟”量身定制了“延寿保险” ， 包含了可能发生的故障预案共79项并制定了详细处置措施 ， 确保它们在轨期间的健康稳定工作 。
据了解 ， 按照后续空间站建造及运营规划 ， 航天八院对接机构团队每年都要至少保证5套对接机构的生产交付 ， 才能跟得上空间站工程高密度发射的步伐 。 “只要后续有航天器发射 ， 就必须通过对接机构才能实现与空间站舱段的组合 。 任务重、节点紧 ， 产品的研制生产不允许任何一个环节出现失误 ， 否则就会影响到整个任务的进程 。 ”设计师介绍说 。
目前 ， 航天八院通过部组件产品化、测试项目通用化以及发射场流程优化等方式 ， 有效提高了生产、总装、测试、试验效率 ， 在确保满足空间站建造及运营阶段需求的同时 ， 也保证每一次“太空之吻”的完美亮相 。
径向交会对接面临的“三大难题”
虽然只是方向变了90度 ， 但是对接的难度却大了不少 。
为确保首次径向交会对接任务万无一失 ， 航天五院502所研制团队针对径向交会进行了数年的技术攻关和大量地面实验 ， 并在神舟十二号载人飞船返回地球前开展了与空间站的绕飞及径向交会试验 ， 为神舟十三号正式实施径向交会对接验证了关键技术 。 据介绍 ， 此次径向交会对接面临“三大难题” 。
一是持续控制姿态和轨道“难” 。 对于前向、后向交会对接 ， 其200米保持点是一个稳定的保持点 ， 即使发动机不工作 ， 飞船也能较长时间保持稳定的姿态和轨道 。 而径向交会对接没有稳定的中途停泊点 ， 需要持续对飞船的姿态和轨道进行控制 ， 推进剂消耗大 ， 故障处置难 。
二是姿态和相对位置确定“难” 。 神舟载人飞船配有敏感器 ， 它就如同飞船的眼睛 ， 通过观察星星和预设的标志点等来确定自己的飞行姿态、与空间站的相对姿态和相对位置等 。 但由于径向交会过程中 ， 飞船需由平飞转竖飞等大范围的姿态机动 ， 所以对“眼睛”能看到目标和保证“眼睛”不会被复杂光照变化所干扰提出了更高要求 。
三是航天员手控交会模式“难” 。 径向交会对接过程中基本失去了地球这个最熟悉的参照基准 ， 测控条件变差 ， 且相对动力学运动特性与前向交会不同 ， 这给手控交会模式下航天员的操作增加了难度 。
采访人员了解到 ， 此次径向交会对接整个过程都是在制导导航与控制（GNC）系统指挥下 ， 飞船智能自主完成的 。 径向交会和前向交会都是中国空间站载人飞船正常的交会方式 ， 会在未来空间站载人交会对接任务中交替使用 。
新京报采访人员 张建林
【中国航天首次径向交会对接，有三大难点】编辑 冯雅君 校对 刘军