图表：神九天宫手动对接过程图解。视野网供图
据新华社北京6月23日电 中国载人航天工程新闻发言人23日宣布，经任务总指挥部研究决定，天宫一号与神舟九号手控交会对接计划于6月24日12时许实施，航天员将手动控制神舟九号飞船完成与天宫一号的交会对接任务。
据介绍，自6月18日天宫一号与神舟九号成功实施自动交会对接、航天员飞行乘组首次进驻天宫一号以来，组合体运行正常，3名航天员状态良好，各项科学实验顺利实施，实现了短期有人照料的组合体飞行，达到了预期目的。
目前，天宫一号与神舟九号实施分离及手控交会对接准备就绪，地面测控系统工作正常，满足手控交会对接任务要求。
神九飞船即将再次撤离天宫一号目标飞行器，而后实施手控交会对接。为什么在自动对接成功后还要验证手控？手控交会有何难点？如何应对？专家为我们做出详细解答。
为何要手控交会？
载人航天工程总设计师周建平说，从世界载人航天的发展来看，交会对接应该涵盖自动和人工两个方面，二者互为备份，缺一不可。只有自动和人工技术都得到验证，才是实现了完整的交会对接。
从世界范围看，世界各国交会对接情况各有千秋。美国航天飞机的交会对接主要是手控，自动是备份。而前苏联飞船的交会对接则以自动为主，手控作为备份。
人的灵活反应和主观能动性，也给太空中的复杂动作增加了安全系数。自动对接是一种程序控制，响应迅速、控制精准，但是，一旦出现策略方案外的情况，自动系统就显得“无能为力”。“在处置意外状况的时候，人脑比电脑更可靠。”飞船系统总指挥何宇说。
在18日进行的神舟九号与天宫一号的载人自动交会对接中，飞船手动控制系统首次加电，为自动对接提供备份。一旦自动交会对接过程中出现异常情况，航天员将实施手动对接或撤离。这次对接十分顺利，未启用手控方案。
手控交会对接，也是对国产对接机构的进一步验证。目前飞船与天宫上的对接机构，是中国目前为止最复杂的空间机构。经过此前交会对接验证，其方案和产品可靠性都能够满足任务要求。这一次，神九和天宫一号将进一步验证国产对接机构的可靠性和安全性。
手控究竟难在哪？
据周建平介绍，实施手控交会对接时，3名航天员返回飞船返回舱。随后，飞船自主撤离至距天宫一号400米处，再自主接近目标飞行器，在120米停泊点转由航天员手动控制，完成交会对接。
周建平说，与以往飞行任务相比，神舟九号飞行难度和复杂程度大幅增加。对接过程中，航天员要准确判断两个航天器的相对位置，通过姿态和平移两个手柄，控制飞船姿态、前进速度和方向，对眼手协调性、操作精细性和心理素质要求极高。
中国航天员科研训练中心副主任白延强说，手控交会对接实际上是把两个高速飞行器对接起来，使其成为一个组合体。“神九飞船和天宫实验室飞行速度每小时超过上万公里，重量在8吨到9吨，对接时候要求接近的相对速度是0.2米/秒，角度偏差1°之内，横向偏差在0.2米到0.3米。”白延强说，这就要求在对接过程中，严格控制高速飞行器的误差。
“这就像天宫上有个靶子，对接就是要像枪一样打中瞄准心。”白延强说，对接很容易出现三种偏差，“一是左右上下的俯仰偏差；二是位置偏差；三是发生了旋转，产生了姿态的偏离。”因此，要求航天员对这六个自由度的偏离有很好的把握。
何宇做了这样的比喻：“神舟七号航天员还是在‘坐飞船’，从发射到返回都采用自动控制，不需要人手动干预。而神舟九号进行人控交会对接，对航天员来说就已经是在‘开飞船’了。航天员要掌握飞船姿态和轨道的控制权，就如同我们开车，既要控制方向，又要控制速度。”
手控交会对接带来的另一个难点是，航天员在地面的训练虽然是仿真的，但地面环境与太空毕竟不是百分之百相同。“这就要求宇航员对天地差异有一个正确的认识。”白延强说，“要达到正确的认识，就要靠千百次的训练。”
如何确保成功？
航天员系统总指挥、中国航天员科研训练中心主任陈善广说，为了顺利完成交会对接任务，航天员系统开展了前期的科学研究。同时，研制了手控交会对接的模拟设备。
航天员选拔训练研究室主任吴斌说，航天员的手控交会对接训练细分为多个科目，训练从难、从严模拟了可能发生的40多种故障，同时在训练中也随机设置故障和偏差，给航天员增加噪声等干扰。
“设置各种情况，主要是为了从实践出发，使航天员无论处在什么样的状态，都能实现对接。”吴斌说。
为使手控交会对接万无一失，航天员在地面进行了上千次的训练。吴斌说，“负责交会对接任务的刘旺，训练已经达到1500次。在仪表没有数据的情况下，他仅靠光学显示就能够操作。”
何宇说，系统对飞船的适应性和可操作性进行了验证。部分技术人员作为实验“样本”，在地面模拟器上进行了测试。
“这有些像汽车驾驶的‘陪练’，及时提醒航天员的操作、驾驶习惯。”何宇说，“交会对接充满风险，要保证飞行器的安全，更要保证航天员的生命安全。”
看浙江新闻，关注浙江在线微信
凡注有"浙江在线"或电头为"浙江在线"的稿件，均为浙江在线独家版权所有，未经许可不得转载或镜像；授权转载必须注明来源为"浙江在线"，并保留"浙江在线"的电头。
