什么是空间交会对接？

　　空间交会对接是指两个航天器在空间轨道上会合并在结构上连成一个整体的技术，是实现航天站、航天飞机、太空平台和空间运输系统的空间装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨道上服务的先决条件。空间交会对接是除了载人航天器的发射并返回技术、空间出舱活动技术之外，载人航天的三大基本技术之一。空间交互对接大体可分为手动和自动两种方式。

为什么我们如此需要交会对接？

　　为了长期应用载人航天技术，必须建立能在宇宙中长期驻留的平台，其中最常用的是空间站。由于空间站的结构复杂，不可能将所有设备和人员靠运载火箭一次性发射升空，必须把大型航天器分成多个模块，逐步送上去，再通过交会对接，组成大型空间站。因此，交会对接成为空间站发射与维护的必要步骤。只有突破这项关键技术，才能建起真正的空间站，才能开展正常的科学实验和设备维护。

交会对接大体是个什么样的过程？

　　在实施空间交会对接的2个航天器中，一个称目标飞行器，一般是空间站或其他的大型航天器，作为准备对接的目标，交会对接时保持稳定状态；另一个称追踪飞行器，一般是地面发射的宇宙飞船、航天飞机等，交会对接时要通过变轨来追赶目标飞行器，实现两者的交会对接。
　　一般是首先由地面发射追踪航天器，由地面控制，使它按比目标航天器稍微低一点的圆轨道运行；接着，通过霍曼变轨，使其进入与目标航天器高度基本一致的轨道，并与目标航天器建立通信关系；接着，追踪航天器调整自己与目标航天器的相对距离和姿态，向目标航天器靠近；最后当两个航天器的距离为零时，完成对接合拢操作，结束对接过程。

中国水平如何？在突飞猛进，但仍然是个新手

　　迄今为止，全世界共计进行了300多次空间交会对接活动，但在2011年前只有美国和苏联/俄罗斯掌握完整的空间交会对接技术。欧洲和日本则分别得到了美国或俄罗斯的技术支持。二者在飞行任务中均需要美国和俄罗斯的数据中继卫星系统支持。2011年11月3日凌晨，中国“天宫1号”和神舟8号“深情一吻”成功，中国成为世界上第三个完整掌握这一技术的国家。
　　应该说，神舟八号先后两次与天宫一号进行了不同光照条件下的自动交会对接，不仅再次验证交会对接技术及对接机构等部件工作的可靠性与稳定性，进一步考核对接机构的重复使用性能，还检验了不同环境下的交会对接技术，从而使中国基本掌握了全天时自动交会对接技术，高效经济地增加了交会对接的经验。
　　不过，全面掌握空间交会对接技术的道路还很长。2012年，中国将发射神舟九号和十号飞船，目的是掌握手动交会对接技术。自动交会对接比较省事，但成功率没有手动交会对接高，所以这两个技术都必须掌握。今后，中国还要掌握货运飞船的交会对接技术、空间站各舱段的交会对接技术、两艘飞船与空间站对接在一起的技术，最终将把3个舱、2艘飞船都对接在一起。

　　交会对接实际上分为交会和对接两个过程。从技术上来说，交会对接难度比神七时候的航天员出舱难度大。打个比喻，有点像在太空穿针。在每小时约2.8万公里的速度下，如果控制不准，就可能发生航天器相撞事故。下面我们以神八和天宫一号的对接过程来揭秘自动交会对接的过程。

交会过程：毫厘之差便会相撞 导致前功尽弃

　　“地面导引”：2011年11月2日23时08分之前的50多个小时内，神舟八号飞船在地面测控通信系统的远距离导引下，历经5次变轨，速度降至与天宫一号一致，距离降至与天宫一号相距52公里的轨道内。
　　“自控阶段”：在相距52公里时，神舟八号飞船和天宫一号建立起稳定的空空通信，这标志着神舟八号告别了地面的控制与导引，开始了对天宫一号的自主追寻。飞船开始自主控制，进入自主控制段。
　　“寻找、接近、靠拢”：在这个阶段，飞船将分三个阶段进行交会对接：其中从52公里到5公里是寻的段，从5公里到140米是接近段，从140米到对接机构接触是平移靠拢段。从5公里到对接前，风险指数飙升，交会对接最大的风险是两个航天器相撞。而一旦相距5公里之内，即使发动机不工作，两个航天器也可能相撞。
　　“对接前准备”：400米停泊点，140米停泊点，神八飞船向着天宫一号开始平移靠拢。最后的30米，天宫一号和神舟八号在同一轨道上一前一后，以7.8公里/秒的速度，天宫一号调180度姿态，转头朝后飞行，神舟八号正飞。为对接做好准备。

对接过程：八步骤仅用十分钟 但却步步惊心

　　1时28分，飞越最后的30米，期待已久的神舟八号与天宫一号，终于在浩渺天际迎来了相遇。对接过程分为8个步骤，虽然仅仅耗时十分钟，却是最危险和最关键的10分钟，稍有差池，两个庞然大物就会撞在一起，前功尽弃：
　　第一步是“相撞”：在惯性作用下，8吨重的神八与8.6吨重的天宫一号以约0.2米/秒的速度进行相撞，当神八上的主动对接机构碰撞上天宫一号上的被动对接机构，对接过程正式开始。
　　第二步是“捕获”：当神八主动对接机构上的对接环，接到失衡传感器发出对接指令信号后，6根滚珠丝杆就会向外推出200多毫米，对接环上安装的3对捕获锁，撞到天宫一号被动对接机构相对应的卡板器，就会被牢牢卡住。
　　第三步是“缓冲”：神八对接环受到撞击后，将会通过一套传动机构，联向对接机构上的摩擦自动器和电磁阻尼器，分别吸收纵向和横向的撞击能量，进行缓冲。碰撞、捕获、缓冲共需约60秒。
　　第四步是“校正”：当神八成功捕获天宫一号并实施缓冲后，神八对接环的6根滚珠丝杆继续往外推至300毫米，同时对两个航天器的姿态、位置和偏差等进行强行校准，校准时间约需80秒。
　　第五步是“拉近”：校准后，神八对接环的6根滚珠丝杆缓缓收缩，将两个飞行器“拉近”，这一过程约需240秒。
　　第六步是“拉紧”：神八和天宫一号的对接面上，分别安装了6组共12把对接锁，每把对接锁的拉力达3吨。当两个飞行器被拉近后，两个对接面的12把对接锁一一相扣。
　　第七步是“密封”：两个飞行器拉紧后，对接机构上的驱动电机将带动钢丝绳系统，将两个连接器面上的密封圈压缩，保持密封。
　　第八步是“刚性连接”：通过对接锁使两个连接器贴合，实现“刚性连接”，将两个航天器组合成一体。拉紧、密封和刚性连接共需220秒。

既然能自动对接，为何还要靠手动？

　　自动省人力且安全，但须地面和卫星支持，花费巨大：用自动控制来完成空间交会对接，虽然不需考虑人员的安全和救生问题，但需要分布很广的地面站或中继卫星，花费巨大。如今美国多采用手动控制，而俄罗斯仍倾向采用自动控制。这是因为俄罗斯横跨欧亚大陆，因此可以满足自动控制中地面站数量的要求，美国则达不到这样的条件。而且自动交会对接，需要消耗宝贵的燃料，应对突发情况能力较弱。
　　手动成功率高，但工作时间长劳动强度大，还会受到环境条件限制：用手动控制来完成空间交会对接成功率高，而且在自动对接失败后，手动对接可以作为有效补充，而且使用人力节省了宝贵的太空燃料，但缺点是工作时间长，从几个小时到几天，而且劳动强度很大，此外还受空间环境条件(如光照)的严格限制等。未来的趋势是人工控制和自动控制相结合，以提高交会对接的灵活性、可靠性和成功率。
　　专家表示，中国要想完全掌握交会对接技术，神九载人与天宫一号的手动交会对接将是至关重要的。

神九与天宫手动交会对接是个什么样的过程？

　　神舟九号飞船与天宫一号的手动交会对接过程跟自动对接过程完全相同，只不过是在最后的对接过程中采用人工操作的额方式。神舟九号飞船发射入轨，船箭分离飞行2天后与天宫一号目标飞行器实现自动交会对接对接，形成组合体。在组合体飞行第6天，开始本次神九的核心任务之一：手动交会对接实验。手动交会对接的过程大致可分为以下三个阶段：
　　第一步“分离”：神舟九号载人飞船将与天宫一号目标飞行器分离，飞船自动撤离至400米左右停泊点。做好与天宫一号重新交会对接准备。
　　第二步“自动接近”：停留2分钟后，神九将采用地面测控支持下的自动交会接近至120米。
　　第三步“手动对接”：航天员在地面授权下控制交会对接过程，调整相对位置和相对姿态，通过操作平移控制手柄实现对接。航天员要看着电视图像，根据实时传输的数据，如距离、高度、轴线差别、相对速度等，让两个航天器一点点逼近，根据仔细计算决定速度变化方案，完成交会对接，一点马虎都能酿成太空事故。

神九航天员1360次实验保证手动对接万无一失

　　针对航天员执行手动对接任务的技术要求，航天员系统对航天员进行训练时，突出了男航天员的手控交会对接训练、应急与故障处置训练等训练项目。女航天员突出空间实验与有效载荷技术训练以及生活照料等训练项目。男航天员完成了手控交会对接操作技能等项目训练，完成了506学时1360次手控交会对接操作，具备了在各种条件下成功实施手控交会对接的能力。女航天员也已经完成了90学时130次手控交会对接操作，对控制策略和控制方法有了一定的理解和掌握，具备了辅助正常交会对接的能力。