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“交會對接過程就像一對情侶在談戀愛，神八是主動追求的一方，在后面窮追不舍； 天宮一號 也很想與神八接近，于是就早早轉身等待，卻又故作矜持地慢慢向后退，最終他倆將零距離地相擁到一起”，“天宮一號”副總設計師白明生說，從神八自主控制，到與天宮的對接機構接觸，再到兩者連為一體，嚴絲合縫，全程約160分鐘，每分每秒，都驚心動魄。
那么如何交會，如何對接，難在哪里？“天宮一號”和“神舟八號”總設計師張柏楠，解讀了整個過程的“五道關卡”。
正負誤差不超1秒
神八與天宮交會對接從神八發射起就必須精打細算。神八發射時間正負誤差不超1秒，一旦超過1秒誤差，就將導致神八與天宮的軌道面極大偏差。
輕則將消耗大量燃料，降低航天器壽命，重則因燃料不足而無法交會。1968年前蘇聯的一次交會對接，燃料就在兩個飛行器相距僅30厘米時耗盡，以失敗告終。因此，神八發射前4小時，綜合考量發射場風速、火箭起飛重量等數據，最終點火時刻鎖定11月1日5時58分07秒。
前15分鐘，根據天文臺授時的自動點火系統，神八準時點火，分秒不差起飛。同時，托舉它的長征二號F遙八火箭，在飛行時不斷修正軌道，創下入軌精度的最新紀錄。
兩天追上1萬公里
如果相距遙遠，需加大速度追趕，然而在太空中，飛船追趕天宮的最優方案，不是加速，卻是不斷減速。
這是因為，在軌道周期不變的情況下，軌道越低，飛行器飛得越快。正是基于這樣的物理原理，神八入軌時位于天宮下方，距地面330公里的橢圓軌道，然后一邊抬升，一邊降速。
在進入軌道那一刻，神八與天宮相距約1萬公里，且不在同一軌道平面。怎么才能在短短兩天內追上天宮？這就需要嚴密的計算和超一流的飛控能力。為此，作為“指揮中樞”的北京飛控中心，早在07年7月就開始研發新一代飛控軟件，經數年攻關，兩年前初啟用。這套擁有1100多萬行代碼的龐大軟件系統，能夠多目標同時測控，確保飛船和天宮協調每個動作。
同時，原本覆蓋率僅17％的航天測控網，也因中繼衛星和測控站點的增加，提升到70％。
連續連天5次變軌，神八與天宮恰好達到同一高度、同一位置。
反推發動機防撞
美俄兩國早期的交會對接試驗中，碰撞事故層出不窮。1997年，俄羅斯進步飛船與和平號空間站還曾相撞，使空間站上的光譜號艙被迫關閉，加速空間站失效墜毀的進程。
當神八在地面引導控制下，抵達天宮一號后下方52公里處時，二者打通通信聯系，直接“對話”。此時，飛船通過自身的計算機自主控制，繼續接近天宮，途中4次“剎車”。為此，神八專門加裝4臺反推發動機，緊急時刻能啟動避讓。
當二者相距5公里以外時，如果關掉發動機，會在各自的軌道上越離越遠，不會相撞，但也將無法交會對接。一旦進入5公里之內，即使沒有任何動力，也可能越飛越近，導致相撞。
測量設備棒棒接力
4個停泊點就像輪船入港前的錨地，是重要的可靠性備份措施。走走停停，可避免走得太快發生碰撞，也提供處置突發故障的時間。
在3公里的高空高速飛行的航天器，即使用航天測控站的光學望遠鏡，也難以清晰觀測到。在這樣的條件下，想讓兩個8噸多的龐然大物，對接機構挨近時誤差僅在18厘米內，姿態小于5度，就好比神八拿著一根線，要穿進天宮一號那根繡花針的針眼里。
所以神八新增8臺平移發動機，遍布周身，可從各個角度和方向提供推力。而航天器相對位置的精確測量，是發動機提供精確推力的前提，敏感器們將一棒接一棒。
從相距52公里直至交會對接，作用距離較遠的微波雷達率先工作；進入20公里后，精度較高的激光雷達開始工作；進入100米時，更加精確的CCD光學敏感器開始介入。這3臺交會對接測量設備，完全由我國自主研制。
由于在地面無法完全模擬太空中的陽光強度，為避免強光對測量設備的干擾，首次交會對接計劃在地球陰影區進行。組合體飛行12天后，第二次試驗則將選擇陽光照耀的地方，充分驗證測量設備的抗干擾能力。
4重備份確保能返回
當神八準備返回時，這也是一個重要關口。特別是在載人情況下，一旦分離不成功，就意味著航天員不能返回。
因此對接完成后，捕獲鎖要退到初始位置，只保留結構鎖，才可保證隨時分離。
分離的最初動力來自于對接機構上對稱的兩對分離彈簧。同時飛船提供4重備份。若飛船鎖鉤自動解鎖失效，則由天宮鎖鉤解鎖，如仍不行，則用火工品炸斷飛船鎖鉤，仍無效，最后的選擇就是把天宮的鎖鉤炸毀。不過天宮的對接機構將永遠失效，無法迎接下一艘飛船。
只圖分得開也不成，同時還要分得好，保證分離帶來的誤差，不致導致航天器翻滾，這就需控制姿態相對穩定，鎖緊機構依次解開。首次傾情相會，由此暫告一段落。
必經環節
天宮和神八在太空中，各進行兩次180度的華麗轉身。
神八發射升空后，一直跟隨天宮之后，做追趕動作。因此要實現交會對接，天宮必須首先180度轉向，讓兩者的對接機構“面對面”。
科研人員在地面啟動組合體控制模式，由天宮“掌舵”控制組合體飛行，并在幾個小時后，再度進行組合體的180度轉身。
轉身完成后，神八跑到了前面，因為處于停靠狀態，發動機不再工作，以節省能源，完全靠天宮在身后“發號施令”。
組合體飛行任務完成后，地面人員向神八下達分離指令，它猶如告別熱戀多日的情人，將啟程返回地球。
與天宮分離后，神八將緩緩調轉身姿，轉過180度，從而與天宮行駛方向一致，同時加速飛行，進入返回地面程序。