專家表示神八接近天宮時，在5公裡、400米、140米、30米設立4個停泊點
中國首次太空交會對接於2日深夜至3日凌晨進行。「交會對接，是我國航天史上迄今為止難度最大的一次飛行任務。」作為載人航天工程空間實驗室系統和飛船系統兩個系統的總設計師，張柏楠表示神舟八號飛船接近天宮一號時，在5公裡、400米、140米、30米設立了4個停泊點。
神八減速「追」出萬公裡
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。
在軌道周期不變的情況下，軌道越低的飛行器飛得越快。正是基於這樣的物理原理，飛船追趕天宮的過程，是一個邊抬高軌道邊降速的過程。
飛船入軌時，與天宮一號還有約1萬公裡的距離，而且兩者軌道不在同一平面，想在短短不到兩天的時間內追上，實非易事。
為此，北京飛控中心早在2007年7月開始研發中國新一代飛控軟體，經數年攻關於2009年初啟用。這套擁有1100多萬行代碼的龐大軟體系統，能夠對高度關聯的多目標同時測控，確保飛船和天宮一號協調配合進行每個動作。
同時，原本測控覆蓋率僅有17%的航天測控網，也因中繼衛星和測控站點的增加，將覆蓋率提升到70%。
通過嚴密計算，5次軌道控制後，飛船速度降至與天宮一致時，飛船也恰好到達天宮一號的同一高度和同一位置：10000公裡的距離只剩咫尺。
4臺反推發動機可緊急避讓
美俄兩國早期的交會對接試驗，碰撞事故層出不窮。就在1997年，俄羅斯的進步飛船與和平號空間站還發生相撞，使空間站上的光譜號艙被迫關閉。
神舟八號飛船在地面引導控制下到達天宮一號後下方52公裡處時，二者建立直接通信聯繫，飛船通過自身的計算機自主控制繼續接近天宮一號，並在5公裡、400米、140米、30米設立4個停泊點。
當飛船來到天宮一號身邊，相撞成了最危險的事。飛船加裝了4臺反推發動機，提供緊急避讓的動力。
據新華社電
航天測控專家王瑞軍介紹，之所以設四個停泊點，目的是降低風險。「因為我們是第一次實施空間交會對接，所以非常謹慎，像俄羅斯就沒有這樣複雜的過程。美國在對接時也有停泊過程，但不像我們有這樣多的環節。」
王瑞軍說，4個停泊點中，5公裡處停泊是最重要的一個，這是相對安全的距離。經過4次停泊後，在東風站的上空，飛船與天宮一號開始接觸，直到在太平洋中部遠望三號測量船的上空鎖緊。
本報記者 仲玉維
8臺平移發動機控制對接角度
在343公裡高的軌道上高速飛行的太空飛行器，即使用航天測控站的光學望遠鏡，也難以清晰觀測到。
要想在這樣的條件下，讓兩個8噸多的龐然大物，對接機構挨近時誤差在18釐米之內，姿態小於5度，這就好比是讓飛船拿著一根線，穿到天宮一號拿的那根繡花針的針眼裡去。
這，需要神舟八號飛船上諸多新增設備的緊密配合。
飛船新增的8臺平移發動機遍布周身，提供了各個角度和方向的推力。而最關鍵的，首先是太空飛行器相對位置測量數據的精確，發動機提供的推力才能精確。
從相距52公裡到實現交會對接，作用距離較遠的微波雷達率先工作，進入20公裡後精度較高的雷射雷達開始工作，進入100米時更加精確的CCD光學敏感器開始介入。
這3臺技術方案和性能指標均達國際領先水平的交會對接測量設備，完全由我國自主研製，如果對接成功，將驗證我國同時掌握3種世界領先的太空測量技術。
由於在地面無法完全模擬太空中的陽光強度，為避免強陽光對測量設備的幹擾，首次交會對接計劃在地球陰影區進行。
如果進展順利，組合體飛行12天後，第二次試驗則會選擇在光照區進行，充分驗證測量設備的抗幹擾能力。
解鎖4重備份保返回艙離開
兩個太空飛行器的速度、位置、姿態、偏差等11個參數滿足對接條件後，神舟八號在慣性作用下繼續前進，與天宮一號輕輕相觸。
當感應裝置感受到接觸，飛船尾部4臺發動機隨即點火，「捕獲」後旋即關機，緊接著，緩衝、校正、拉近、拉緊、鎖死等一系列動作就會相繼展開，上千個齒輪和軸承同步動作，飛船和天宮用大約15分鐘的時間組成了剛性連接的組合體。
神舟八號和天宮一號的對接機構是迄今為止中國最複雜的空間機構，有數百個軸承齒輪和上萬個零部件。
兩個太空飛行器形成組合體運行結束飛船準備返回時，分離，也是一個重要關口。如果分不開，航天員就無法返回地球，後果是災難性的。
對接機構上的12把結構鎖，每個鎖的拉力都是數噸級。為保分離採取了4重備份。飛船鎖鉤自動解鎖失效，則由天宮鎖鉤解鎖，如果仍然不行，則先用火工品炸斷飛船鎖鉤，仍然無效，最後的選擇就是把天宮的鎖鉤炸毀，萬一發展到這一步，天宮的對接機構永遠失效。
鎖緊機構依次解開後，兩個對稱的彈簧提供了初始推力，飛船離天宮慢慢變遠，直至撤至安全距離，飛船發動機點火，加速離開。飛船返回艙返回地球後，交會對接試驗至此完成。
據新華社電
【技術更新】
航天人親切地將「天地通信系統」簡稱為「天地通」，它不僅能夠實現航天員與地面之間的通話和問候，還要完成控制中心、測控站以及太空飛行器之間的信息傳輸。
太空聽音樂質量高保真
據北京航天飛控中心天地通信系統負責人賈文軍介紹，以往天地之間的話音與圖像傳輸，質量都比較低。而這次中繼衛星的加入，使得音畫質量得到大幅度的提升，航天員甚至可以在太空中享受到來自地面的高保真品質的音樂。
「由於音質較差，以前只能進行通話，不能傳送音樂。」賈文軍說，中繼衛星的應用為天地通信提供了更寬的傳輸帶寬，再加上編碼體制的進步，天地間話音質量有了明顯提高。
地面圖影像首次傳上天
賈文軍介紹稱，「神六發射時，聶海勝是在天上過的生日，他能聽到女兒唱給自己的生日歌，卻看不到女兒的樣子。」而從神舟八號開始，地面可以向太空發射圖像。
可以預見，神舟十號、甚至神舟九號上的航天員，將在遙遠的外太空看見家人的笑臉。
由於神舟八號與天宮一號屬無人狀態對接，這次地面將傳輸一幅實驗圖像上行，通過監視器觀察太空中能否順利接收來自地面的影像。
賈文軍說，傳輸能力的增強對航天員的太空生活意義重大，「能看到來自地面的圖像，與家人實現面對面的溝通，對未來長期在軌生活的航天員來說，無疑是極大的精神動力和心理支持。」
另外，之前天地間只有一條信道，而這次信道增加為兩條，位於天宮與飛船上的航天員，可以在同一時間分別實現與地面的溝通對話。
據新華社電