“交会对接过程就像一对情侣在谈恋爱，神八是主动追求的一方，在后面穷追不舍；天宫一号也很想与神八接近，于是就早早转身等待，却又故作矜持地慢慢向后退，最终他俩将零距离地相拥到一起”，“天宫一号”副总设计师白明生说，从神八自主控制，到与天宫的对接机构接触，再到两者连为一体，严丝合缝，全程约160分钟，每分每秒，都惊心动魄。
那么如何交会，如何对接，难在哪里？“天宫一号”和“神舟八号”总设计师张柏楠，解读了整个过程的“五道关卡”。
1 点火 关卡 正负误差不超1秒 神八与天宫交会对接从神八发射起就必须精打细算。神八发射时间正负误差不超1秒，一旦超过1秒误差，就将导致神八与天宫的轨道面极大偏差。
轻则将消耗大量燃料，降低航天器寿命，重则因燃料不足而无法交会。1968年前苏联的一次交会对接，燃料就在两个飞行器相距仅30厘米时耗尽，以失败告终。因此，神八发射前4小时，综合考量发射场风速、火箭起飞重量等数据，最终点火时刻锁定11月1日5时58分07秒。
前15分钟，根据天文台授时的自动点火系统，神八准时点火，分秒不差起飞。同时，托举它的长征二号F遥八火箭，在飞行时不断修正轨道，创下入轨精度的最新纪录。
2 两天追上1万公里 如果相距遥远，需加大速度追赶，然而在太空中，飞船追赶天宫的最优方案，不是加速，却是不断减速。
这是因为，在轨道周期不变的情况下，轨道越低，飞行器飞得越快。正是基于这样的物理原理，神八入轨时位于天宫下方，距地面330公里的椭圆轨道，然后一边抬升，一边降速。
在进入轨道那一刻，神八与天宫相距约1万公里，且不在同一轨道平面。怎么才能在短短两天内追上天宫？这就需要严密的计算和超一流的飞控能力。为此，作为“指挥中枢”的北京飞控中心，早在07年7月就开始研发新一代飞控软件，经数年攻关，两年前初启用。这套拥有1100多万行代码的庞大软件系统，能够多目标同时测控，确保飞船和天宫协调每个动作。
同时，原本覆盖率仅17%的航天测控网，也因中继卫星和测控站点的增加，提升到70%。
连续连天5次变轨，神八与天宫恰好达到同一高度、同一位置。
追赶 2 关卡 3 防撞 关卡 4反推发动机防撞 美俄两国早期的交会对接试验中，碰撞事故层出不穷。1997年，俄罗斯进步飞船与和平号空间站还曾相撞，使空间站上的光谱号舱被迫关闭，加速空间站失效坠毁的进程。
当神八在地面引导控制下，抵达天宫一号后下方52公里处时，二者打通通信联系，直接“对话”。此时，飞船通过自身的计算机自主控制，继续接近天宫，途中4次“刹车”。为此，神八专门加装4台反推发动机，紧急时刻能启动避让。
当二者相距5公里以外时，如果关掉发动机，会在各自的轨道上越离越远，不会相撞，但也将无法交会对接。一旦进入5公里之内，即使没有任何动力，也可能越飞越近，导致相撞。
4个停泊点就像轮船入港前的锚地，是重要的可靠性备份措施。走走停停，可避免走得太快发生碰撞，也提供处置突发故障的时间。
4 在3公里的高空高速飞行的航天器，即使用航天测控站的光学望远镜，也难以清晰观测到。在这样的条件下，想让两个8吨多的庞然大物，对接机构挨近时误差仅在18厘米内，姿态小于5度，就好比神八拿着一根线，要穿进天宫一号那根绣花针的针眼里。
所以神八新增8台平移发动机，遍布周身，可从各个角度和方向提供推力。而航天器相对位置的精确测量，是发动机提供精确推力的前提，敏感器们将一棒接一棒。
从相距52公里直至交会对接，作用距离较远的微波雷达率先工作；进入20公里后，精度较高的激光雷达开始工作；进入100米时，更加精确的CCD光学敏感器开始介入。这3台交会对接测量设备，完全由我国自主研制。
由于在地面无法完全模拟太空中的阳光强度，为避免强光对测量设备的干扰，首次交会对接计划在地球阴影区进行。组合体飞行12天后，第二次试验则将选择阳光照耀的地方，充分验证测量设备的抗干扰能力。
精控 4 关卡 测量设备棒棒接力 5 分离 关卡 当神八准备返回时，这也是一个重要关口。特别是在载人情况下，一旦分离不成功，就意味着航天员不能返回。
因此对接完成后，捕获锁要退到初始位置，只保留结构锁，才可保证随时分离。
分离的最初动力来自于对接机构上对称的两对分离弹簧。同时飞船提供4重备份。若飞船锁钩自动解锁失效，则由天宫锁钩解锁，如仍不行，则用火工品炸断飞船锁钩，仍无效，最后的选择就是把天宫的锁钩炸毁。不过天宫的对接机构将永远失效，无法迎接下一艘飞船。
只图分得开也不成，同时还要分得好，保证分离带来的误差，不致导致航天器翻滚，这就需控制姿态相对稳定，锁紧机构依次解开。首次倾情相会，由此暂告一段落。
必经环节 天宫和神八在太空中，各进行两次180度的华丽转身。
神八发射升空后，一直跟随天宫之后，做追赶动作。因此要实现交会对接，天宫必须首先180度转向，让两者的对接机构“面对面”。
科研人员在地面启动组合体控制模式，由天宫“掌舵”控制组合体飞行，并在几个小时后，再度进行组合体的180度转身。
转身完成后，神八跑到了前面，因为处于停靠状态，发动机不再工作，以节省能源，完全靠天宫在身后“发号施令”。
组合体飞行任务完成后，地面人员向神八下达分离指令，它犹如告别热恋多日的情人，将启程返回地球。
与天宫分离后，神八将缓缓调转身姿，转过180度，从而与天宫行驶方向一致，同时加速飞行，进入返回地面程序。
4重备份确保能返回 本版采写 本报记者 商西
图/新华社
数说对接 4站 "神舟八号"的对接之路上，设置了4个安全停泊点”。 4个停泊点分别是相距5公里、400米、140米和30米。
每一站，飞船和目标飞行器都要切换敏感器和控制模式，进行例行“体检”，合格方能“放行”。
0.2米/秒 既要防止“牵不上手”，又要防止“追尾事故”，神八与天宫的相对速度，需控制在0.2米/秒。
据计算，“神八”的前进速度比天宫一号略胜一筹，在交会对接时，它比天宫的飞行速度略快0.2秒。但不能再多，不然两个“铁疙瘩”就无法实现对接。
一旦控制不好，“追尾事故”将让飞行器受伤。
15分钟 当两个航天器相距仅几十厘米时，速度、位置、姿态、偏差等参数满足对接条件，神八将在惯性作用下，与天宫轻轻相触。感应装置一旦感受到接触，飞船尾部的4台发动机随即点火，“捕获”天宫后又旋即关机，紧接着，缓冲、校正、拉近、拉紧、锁死等一系列动作相继展开，上千个齿轮和轴承同步动作，在大约15分钟内，两者合体。
15对锁 交会对接机构中，有3对捕获锁，12对结构锁。捕获锁出动，二者就能依附在一起，结构锁则将二者紧紧粘连。
“天宫”与“神八”各有3个完全对称的捕获锁，当二者两两合在一起时，就似门的撞锁相扣，实现两个飞行器最初的捕获、连接和定位。
但捕获锁连接，并不代表连体成功，即如两人虽然见了面、牵了手，但脾气秉性还需进一步磨合。这时，12对结构锁，将如同火车车厢间的挂钩，能将两个飞行器牢牢绑定。
正常情况下，神八会主动出击，抓住天宫。
作者：商西
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