神舟八號

2010年5月14日，中國載人航天工程第十八次大總體協調會在北京召開，會議討論確定了交會對接飛行任務規劃、“天宮一號”目標飛行器及“神舟八號”飛船飛行任務綱要，協調了各系統間重大技術問題 ^[4]  。

2011年9月25日，用於發射神舟八號飛船的“長征二號F遙八”運載火箭運抵酒泉衞星發射中心組裝車間，隨後將進行一系列調試、組裝和檢測 ^[5]  。

2011年10月26日，神舟八號與長征二號F遙八火箭於26日順利轉運至發射區 ^[6]  。

2011年10月31日，中國載人航天工程辦公室發佈《天宮一號/神舟八號交會對接任務方案》，內容展示中國首次交會對接任務的概貌，可使公眾瞭解掌握天宮一號/神舟八號任務信息、普及交會對接技術科普知識 ^[7]  。

2011年11月1日，酒泉載人航天發射場發射長征2F遙八火箭，將神舟八號飛船送入預定軌道 ^[1]  。

2011年11月2日，神舟八號完成第5次遠距離導引變軌 ^[8]  。

2011年11月3日，神舟八號與天宮一號完成剛性連接，形成了組合體 ^[2]  。

2011年11月4日，神舟八號與天宮一號組合體完成第一次軌道維持工作 ^[9]  。

2011年11月13日，神舟八號與天宮一號組合體在距地面高度約343千米的近圓軌道上偏航180度，建立倒飛姿態 ^[10]  。

2011年11月14日，神舟八號與天宮一號組合體完成第二次對接試驗工作 ^[11]  。

神舟八號(3張)

2011年11月15日，神舟八號與天宮一號組合體完成了最後一次軌道維持工作 ^[12]  。

2011年11月17日，神舟八號與天宮一號組合體進行解體工作，飛船返回艙降落於內蒙古中部地區的主着陸場區，對接任務完成 ^[3]  。

2011年11月21日，神舟八號返回艙開艙儀式在北京航天城舉行，進行搭載物品移交工作 ^[13]  。

1、神舟八號發射前，天宮一號降軌至高度約343公里的近圓軌道，等待交會對接。

2、神舟八號發射入軌後2天內，完成與天宮一號的第一次交會對接，形成組合體。

3、組合體飛行12天左右，擇機進行第二次交會對接。

4、組合體運行結束後，飛船於1天內返回地面，天宮一號升軌至自主飛行軌道，轉入長期運行管理模式，等待下次交會對接 ^[14]  。

1、為實施空間交會對接試驗提供目標飛行器。

2、初步建立長期無人在軌運行、短期有人照料的載人空間試驗平台，為空間站研製積累經驗。

3、進行空間科學實驗、航天醫學實驗和空間技術試驗 ^[14]  。

1、技術要求高。發射神舟飛船的運載火箭入軌精度指標比工程前期有大幅提高；載人飛行器在軌壽命比原來提高了3倍；飛船發射入軌後，要從距目標飛行器1萬多千米之外，制導控制到兩個飛行器相對位置偏差不能超過18釐米。

2、新技術應用多。突破了運載火箭高精度迭代制導，空間飛行器自主相對測量、制導導航和控制等一系列關鍵技術；完成了高精度空間測量儀器，以及對接機構等關鍵設備攻關研製；首次採用了半剛性太陽能帆板。

3、驗證難度大。雖然完成了大量地面仿真和驗證試驗，但由於受地面環境和試驗條件限制，交會對接總體方案和新研設備性能指標無法在地面得到全面真實的驗證，尚需通過飛行試驗考核。

4、組織實施更加複雜。此次任務時間長，各飛行階段銜接緊密，任務過程關鍵事件多、決策點多，對整體性、時效性和關聯性要求提高，對任務組織指揮、協同管理提出了前所未有的挑戰 ^[15]  。

天宮一號為全新研製的載人飛行器，全長10.4米，最大直徑3.35米，起飛質量約8.5噸，設計在軌壽命2年。由實驗艙和資源艙構成，實驗艙有效使用空間約15立方米，可滿足3名航天員在艙內工作和生活需要，前端安裝被動式對接機構，可與飛船實現對接；資源艙為空間飛行提供動力和能源 ^[15-16]  。

神舟八號為改進型載人飛船，沿用返回艙、推進艙和軌道艙三艙結構，全長9米，艙段最大直徑2.8米，起飛質量8082千克。增加了微波雷達、激光雷達、CCD敏感器等交會測量設備，以及主動式對接機構，具備自動和手動交會對接與分離功能。對接機構採用導向板內翻式的異體同構周邊式構型，對接後可形成0.8米的航天員轉移通道 ^[17]  。

發射神舟八號的長征二號F遙八火箭是在原長征二號F火箭基礎上，對助推器、控制系統、故障檢測處理系統等進行了改進，提高了可靠性和入軌精度；火箭全長約58米，起飛質量約497000千克，運載能力不小於8130千克 ^[17]  。

交會對接測控通信網由2顆天鏈一號中繼衞星、16箇中國國內外陸基測控站、3艘測量船，以及北京飛控中心和西安測控中心組成 ^[17]  。

神舟八號返回艙的主着陸場位於內蒙古自治區蘇尼特右旗以西阿木古朗草原 ^[17]  。

2011年11月21日，神舟八號返回艙開艙儀式在北京航天城舉行，艙中取出的搭載物品共計8大類123種，包括農作物種子、微生物試管苗，還有中國郵政紀念賀卡、書畫作品、音像製品以及旗幟等其它物品 ^[18]  。

神舟八號在前期飛船的基礎上，進行了較大的技術改進，全船一共有600多台套的設備，一半以上發生了技術狀態的變化，在這中間，新研製的設備、新增加的設備佔15%，主要突破是兩個方面：

1、具備了自動和手動交會對接功能，為此新增加和改進了一些設備。如新研製了異體同構周邊式構型和多種交會對接測量設備，用於交會對接自主控制的飛行軟件、控制軟件，也是全新設計和研發的。為了滿足交會對接的任務，飛船上增加配置了平移和反推發動機，同時，航天員的手動控制設備也進行了改進。

2、飛船在前期具備57天自主飛行的能力基礎上，已具備停靠180天的能力。神舟八號電源帆板因為採用了新的太陽電池片，發電能力提高了50%。飛船的降落傘系統和着陸緩衝系統也進行了技術上的改進，提高了使用的可靠性 ^[19]  。

神舟八號與天宮一號交會對接任務中，開展多項航天醫學實驗，其主要目的為：

1、通過在軌開展航天醫學研究，獲取空間飛行對人體生理、心理和工作能力影響效應的科學數據；

2、研究空間飛行對人體心血管、前庭、腦認知的影響效應、空間骨質丟失的細胞分子學機制，探索基於力學刺激原理的在軌骨丟失防護技術。

3、研究空間飛行對航天員情緒及眼手協調性的影響效應，評估飛行任務人體營養代謝水平。

4、觀察空間飛行對人體藥物治療反應的可能影響，為後續空間站駐留任務航天員醫監醫保、失重防護，以及環境監測積累寶貴的實驗數據和經驗 ^[20]  。

神舟八號與天宮一號交會、成功對接，標誌着天宮一號/神舟八號交會對接任務取得了重要的階段性成果，為任務的全面完成打下了堅實基礎 ^[2]  。（時任中國載人航天工程新聞發言人武平 評）

天宮一號與神舟八號交會對接任務全面實現了“準確進入軌道、精確交會對接、穩定組合運行、安全撤離返回”的預定目標，標誌着中國空間交會對接技術取得重大突破，實現了中國空間技術的重大跨越，是中國載人航天事業發展歷程中的重要里程碑 ^[3]  。（時任中國載人航天工程辦公室副主任王兆耀 評）