6月16日,酒泉衛星發射中心。18時37分,“長征2F”運載火箭點火起飛,憑借著日益成熟的迭代制導技術,成功地將“神舟九號”載人飛船送入預定軌道,創造了中國火箭入軌精度的新記錄,為“神舟九號”順利執行交會對接任務奠定了基礎。
18日中午,“神舟九號”抵達距“天宮一號”后下方52千米處,與“天宮一號”建立了穩定的空空通信鏈路,開始自主導航,經歷了尋的、接近和平移靠攏三個階段。在5000米、400米、140米、30米等4個停泊點進行停泊之后,“神舟九號”以0,2米/秒的相對速度,沿直線緩緩接近“天宮一號”目標飛行器。
14時07分,“神舟九號”與“天宮一號”對接環剛一接觸,飛船尾部4臺發動機隨即點火,輕輕推動飛船,對接機構在不到8分鐘時間內先后完成捕獲、緩沖、拉近和鎖緊4個過程?!吧裰劬盘枴焙汀疤鞂m一號”實現剛性連接,形成組合體,以7,8千米/秒的速度繞地球飛行。17點06分,航天員景海鵬成功開啟“天宮一號”的艙門,標志著我國航天員首次訪問在軌飛行器獲得圓滿成功。
6月24日11時12分,“神舟九號”與“天宮一號”分離,并自動撤離至距“天宮一號”400米處,隨后“神舟九號”逐漸接近“天宮一號”,至140米停泊點,“神舟九號”轉由航天員手動控制。航天員劉旺操作平移和姿態控制手柄,在航天員景海鵬、劉洋的密切配合下,控制“神舟九號”飛船向“天宮一號”目標飛行器接近。12時55分,在航天員的精準操控下,“神舟九號”與“天宮一號”成功對接,第二次形成組合體。
手動交會對接難度大、風險高,要求航天員必須具備穩定的心理素質、靈活的協調性以及超強的認知、處置、協同能力。手控交會對接任務的順利完成,標志著我國全面掌握了空間交會對接技術,具備了以不同對接方式向在軌飛行器實施人員輸送和物資補給的能力。繼美國和俄羅斯之后,中國成為世界上第三個掌握載人太空對接技術的國家。
28日9時24分,航天員劉旺手動控制“神舟九號”與“天宮一號”再次分離,并撤離至140米停泊點,飛船轉自主控制,繼續撤離至5千米外安全距離,并開展了重入自主控制至140米停泊點的交會飛行試驗。
29日9時17分,飛船進入返回程序,于10時。3分準確降落在內蒙古中部主著陸場預定區域,3名航天員健康出艙。至此,“天宮一號”與“神舟九號”載人交會對接任務全面實現了“準確進入軌道、精準操控對接、穩定組合運行、安全健康返回”的預定目標。
中國航天科技集團公司副總經理袁潔介紹,我國載人航天工程從1992年悄然起步,在20年時間里建立了完整的天地往返載人運輸系統,為正在研制建設的載人空間站及其運營系統奠定了扎實基礎。我國載人航天工程“三步走”的戰略確定了一條優化合理的研制途徑,通過研制9艘飛船和1個空間實驗室,全面實現了天地往返、航天員出艙、空間交會對接等預定目標。在系統設置和方案的設計上,開放性地使用留軌艙開展空間試驗,極大的提高了飛船的利用價值。
為了驗證空間交會對接技術,我國建立了具有中國特色的“1+3”模式,研制1艘“天宮一號”目標飛行器,同時利用3艘飛船“神舟八號”、“神舟九號”、“神舟十號”與“天宮一號”空間實驗室在任務中作為目標飛行器進行對接,依次驗證自動對接、手動對接、組合體運行、航天員短期駐留等關鍵技術,用較低的投入、較少的飛行試驗次數取得了較大的綜合經濟效益。
這些飛船配置了激光雷達、微波雷達、CCD相機等不同體制的交會測量設備,建立了獨特的交會對接方案,這些多項指標處于國際領先水平,在保障任務完成和航天員安全方面提供了更多保證。
同時也促進了相關領域的技術發展。神舟飛船上配置的異體同構對接機構,有上千個軸承,是我國自主研制的最為復雜的空間機電設備,技術難度大,當今只有俄羅斯具備研制能力,而我國經過十多年的技術攻關,完全掌握了對接機構技術,表明我國已具備空間復雜機構的設計生成和試驗能力。
從無人飛行到載人飛行,從一人一天到多人多天,從艙內實驗到出艙活動,從單船飛行到組合體穩定運行……短短20年,中國成功突破和掌握了載人天地往返、航天員空間出艙、空間交會對接三大載人航天基本技術,開始邁向空間站時代。這是中國航天之路的新高度,也是中華民族復興之路的新跨