“交会对接，是我国航天史上迄今为止难度最大的一次飞行任务。”作为载人航天工程空间实验室系统和飞船系统两个系统的总设计师，张柏楠因博学和技术扎实被业内人士称为“难不倒”。然而这一次，“难”成了他接受采访口中出现频率最高的词汇。

如何交会，如何对接，难在哪里？张柏楠将实现交会对接的过程总结归纳为“过5关”。

瞄准：点火误差不超1秒

（关口）点火瞄准时多差1秒，飞船到了太空和天宫的轨道面都会产生极大的偏差，轻则消耗大量燃料降低航天器寿命，重则会因燃料不足而无法交会。前苏联1968年的一次交会对接，两飞行器相距仅30厘米时却因燃料耗尽而失败。

（对策）以往飞船发射，可以在几十分钟甚至更宽的时间范围内择机点火，而神舟八号飞船发射点火的时间被限定在正负1秒的范围内。

要想瞄准天宫一号，就得将交会对接的那一刻倒推回来，推算出神八起飞时间。11月1日零时，北京飞控中心和飞船试验队根据天宫一号最新位置数据，计算出神舟八号发射窗口。严苛的发射窗口和史上飞得最准的火箭，让神舟八号打出了“十环”的好成绩。“瞄准关”一举突破。

追赶：两天内追上10000公里

按生活常识去思考，无论距离多远，加大速度去追就是，又有何难？

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。在轨道周期不变的情况下，轨道越低的飞行器飞得越快。正是基于这样的物理原理，飞船追赶天宫的过程，是一个边抬高轨道边降速的过程。

（关口）飞船入轨时，与天宫一号还有约1万公里的距离，而且两者轨道不在同一平面。没有严密的计算和超一流的飞控能力，想在短短不到两天的时间内追上，实非易事。

（对策）为此，北京飞控中心早在2007年7月开始研发中国新一代飞控软件，经数年攻关于2009年初启用。与此同时，原本测控覆盖率仅有17％的航天测控网，也因中继卫星和测控站点的增加，将覆盖率提升到70％。通过高水平的轨道设计和严密计算，5次轨道控制后，飞船速度降至与天宫一致时，飞船也恰好到达天宫一号的同一高度和同一位置：10000公里的距离只剩咫尺。

防撞：历史上这个过程出事最多

（关口）美俄两国早期的交会对接试验，碰撞事故层出不穷。就在1997年，俄罗斯的进步飞船与和平号空间站还发生相撞，使空间站上的光谱号舱被迫关闭。这次碰撞也加速了和平号空间站失效坠毁的进程。

（对策）神舟八号飞船在地面引导控制下到达天宫一号后下方52公里处时，二者建立直接通信联系，飞船通过自身的计算机自主控制继续接近天宫一号，并在5公里、400米、140米、30米设立4个停泊点。

当飞船历尽艰难来到天宫一号身边，相撞成了最危险的事。飞船专门加装了4台反推发动机，提供紧急避让的动力。

二者相距5公里以外时，如果关掉发动机，则会在各自的轨道上越离越远，不会相撞。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。

因此，4个停泊点就像是轮船入港前的锚地，是重要的可靠性备份措施。走一段停一停，一方面可以避免走得太快发生碰撞，另一方面也提供了处置突发故障的时间。如果在某一阶段出了问题，可以退回上一停泊点，解决后继续按原计划前进。

精控：好比在浩瀚太空穿针眼

（关口）在343公里高的轨道上高速飞行的航天器，即使用航天测控站的光学望远镜，也难以清晰观测到。

要想在这样的条件下，让两个8吨多的庞然大物，对接机构挨近时误差在18厘米之内，姿态小于5度，这就好比是让飞船拿着一根线，穿到天宫一号拿的那根绣花针的针眼里去。这，需要神舟八号飞船上诸多新增设备的紧密配合。

（对策）从相距52公里到实现交会对接，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台技术方案完全由我国自主研制，如果对接成功，将验证我国同时掌握3种世界领先的太空测量技术。

分离：关系未来航天员生命安全

（关口）两个航天器形成组合体运行结束飞船准备返回时，分离，也是一个重要关口。如果分不开，航天员就无法返回地球，后果是灾难性的。

（对策）对接时锁得太紧，分离时就必然更加困难。为保分离采取了4重备份。飞船锁钩自动解锁失效，则由天宫锁钩解锁，如果仍然不行，则先用火工品炸断飞船锁钩，仍然无效，最后的选择就是把天宫的锁钩炸毁，万一发展到这一步，天宫的对接机构永远失效，将无法迎接下一艘飞船。

锁紧机构依次解开后，两个对称的弹簧提供了初始推力，飞船离天宫慢慢变远，直至撤至安全距离，飞船发动机点火，加速离开。飞船返回舱返回地球后，交会对接试验至此完成。