黑龍江日報4月23日訊 天宮一號是我國第一個目標飛行器，於2011年9月29日在酒泉衛星發射中心發射。它的成功發射標志著中國邁入中國航天『三步走』戰略的第二步第二階段。同年11月3日實現與神舟八號飛船的對接任務，2012年6月18日與神舟九號飛船對接成功，2013年6月13日與神舟十號飛船完成自動交會對接。

　　天宮二號空間實驗室，是繼天宮一號後我國自主研發的第二個空間實驗室，於2016年9月15日在酒泉衛星發射中心成功發射，同年10月19日凌晨與神舟十一號飛船自動交會對接成功，2017年4月22日與天舟一號貨運飛船實現自動交會對接。

　　從天宮一號到天宮二號，無不烙印下哈爾濱工業大學師生科技報國、忘我奉獻的忙碌身影，他們用科技『金手指』叩響了『天宮』之門。

　　為太空『牽手』他們創造多個『世界領先』

　　人類尋找目標的最直觀方式就是用眼睛去看，飛行器在太空中的『牽手』也需要精確地找到對方纔能完成。哈工大圖像信息技術及工程研究所李金宗教授課題組與中國航天科技集團五院502所合作，給『天宮一號』裝上了『眼睛』——成功研制出了CCD光學成像系統(CCD標識與定位系統)，為目標飛船(『天宮一號』)和跟蹤飛船(『神舟八號』等)兩個空間飛行器在軌交會對接准確導航。課題組研制的目標標志器具備穩定性高、可靠性強等優勢，並能夠在強陽光、強輻射等惡劣環境中正常工作，該技術還填補了國內空白，處於世界領先水平。

　　兩個飛行器的『牽手』要在高速飛行的條件下完成，位置稍有偏差都可能『擦肩而過』，甚至『迎面相撞』。因此交會過程中必須實現精准定位，調整好雙方的姿態纔能順利完成任務。哈工大控制與仿真中心姚郁教授課題組，研制出九自由度運動模擬系統地面仿真設備，用於模擬交會過程中『神舟八號』和『天宮一號』空間運動，實現了『牽手』位置的精准定位。課題組突破了機械結構設計、驅動與控制、測量與標定、高速實時通信等多項關鍵技術，其綜合指向精度指標達到國際領先水平。

　　空間對接過程的地面模擬對於對接機構綜合試驗臺運動模擬器的各項性能指標均提出了極高要求。哈工大電液伺服仿真及試驗系統研究所所長韓俊偉教授帶領項目組刻苦攻關，與上海航天八院八○五所合作，解決了對接六自由度運動模擬器超大工作空間、高精度、高響應和低速穩定等技術難題。項目的成功研制實現了載人航天空間動態對接過程地面模擬試驗最重要的技術保障，為對接機構的研制、實驗和鑒定奠定了基礎。六自由度運動模擬器挑戰性技術難題的順利解決，也使我國獨立自主地掌握了世界頂尖六自由度運動模擬器的高度集成制造技術，在這一領域走在世界前列。

　　為讓『天神』適應環境他們創造多個『國內首次』

　　天上『牽手』並不容易。因為太空環境非常惡劣，飛行器以相當於地面每秒7.9千米以上的高速飛行，高真空，微重力，會出現許多我們在地面上難以想象的問題。比如在地面環境中輕易不會黏合在一起的金屬塊，在高真空的太空中會像黏合劑黏在一起甚至焊在一起那樣無法分開，這就是『冷焊現象』。為了讓『天神』能夠適應這種環境，哈工大機器人研究所和上海航天八院八○五所合作研制了空間對接機構熱真空試驗臺。這種試驗臺實現了全六自由度模擬、全電動控制，這是我國第一次在真空罐內實現大型對接模擬試驗，也是國內首次實現大型地面動態測試設備在真空條件下的試驗測試。

　　2016年10月19日，『天宮二號』與『神舟十一號』對接後，航天員與空間機械手協同完成了『天宮二號』三大關鍵試驗任務即在軌維修科學試驗。人機協同在軌維修技術試驗為國際首次，由哈工大與中國航天科技集團公司第五研究院、北京理工大學共同完成。該項試驗主要面向航天設備在軌組裝及拆卸任務，探索人機協同完成在軌維修典型作業，為空間機器人在軌服務積累經驗。『天宮二號』空間機械手由哈工大研制，研制團隊在3年研制周期內完成了產品研制、地面操作試驗、空間環境適應性試驗等工作。

　　為確保飛船安全可靠性他們啃下多個科技『硬骨頭』

　　兩個飛行器在太空『牽手』，由於對接鎖系及鋼絲繩鎖緊力較大，在太空環境中溫度劇烈變化的作用下會發生緩慢的蠕變與應力松弛。若鎖緊力松弛到某一臨界值就可能導致飛行器的氣密性下降，進而威脅航天員的生命。因此，必須研究和掌握這種對接鎖系及鋼絲繩應力松弛的規律，以確保飛船的服役壽命和安全可靠性。為此，哈工大空間環境材料行為及評價技術實驗室何世禹教授課題組勇啃『硬骨頭』，系統研究了不同恆定溫度及交變溫度場環境作用下，對接鎖系及鋼絲繩鎖緊力松弛規律，歷經艱辛探索，獲得了應力松弛導致氣密性下降而失效的壽命預測模型，為長壽命飛行器試驗評價提供了有效的技術途徑，研究成果成功應用於對接機構的制造工藝改進。

　　載人飛船進入太空飛行前，航天飛行訓練模擬器就是訓練航天員駕駛飛船的重要地面設備之一，而訓練模擬視景顯示技術則是飛船訓練模擬器中的關鍵技術之一。哈工大光學目標仿真與測試技術研究所康為民教授課題組承擔了這一艱巨任務。研究團隊努力解決了模擬亮度低、圖像畸變等難題，采用反射式無限遠視景生成機理及像差修復技術，成功研制出訓練模擬器視景顯示系統。通過該視景顯示系統成像裝置，能夠反射生成無限遠的地球紋理圖像，供航天員觀察到無限遠距離的均勻、清晰、高亮度的地球紋理圖像，為航天員模擬飛行訓練提供了有力支持。