飛船結構
神舟八號飛船為三艙結構，由軌道艙、返回艙和推進艙組成。飛船軌道艙前端安裝自動式對接機構，具備自動和手動交會對接與分離功能。神舟八號將基本成為我國的標準型空間渡船，未來實現批量生產。
構造參數
“神八”為改進型飛船，全長9米，最大直徑2.8米，起飛質量8082公斤。 發射神舟八號飛船的改進型“長征二號”F遙八火箭，全長58.3米，起飛質量497噸，運載能力為8130公斤。中德兩國科學家將在神八上開展17項空間生命科學實驗。與以往飛船發射不同，這次交會對接任務要求飛船“零窗口”發射。
技術特點
神舟八號飛船在前期飛船的基礎上，進行了較大的技術改進，全船壹***有600多臺套的設備，壹半以上發 神舟八號結構示意圖
生了技術狀態的變化，在這中間，新研制的設備、新增加的設備就占了15%，主要變化是兩個方面： 具備了自動和手動交會對接功能，為此新增加和改進了壹些設備。比如新研制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。 現在的飛船在前期具備57天自主飛行的能力基礎上，已具備停靠180天的能力。神舟八號飛船電源帆板因為采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著陸緩沖系統也進行了技術上的改進，提高了使用的可靠性。[1]
編輯本段發射任務四個關鍵詞
可靠性
兩個或兩個以上的航天器通過軌道參數的協調，在同壹時間到達太空同壹位置的過程稱為交會，在交會的基礎上，通過專門的對接機構將兩個航天器連接成壹個整體。形象地說就是要兩個飛行器“撞得上，彈不開，撞不壞”。然而，兩個高速飛行的航天器在空間軌道上要實現準確會合，同時精度需控制在十幾厘米之內，其難度和風險可想而知。因此，可靠性成為交會對接最基本的要求之壹。 無論是飛船本身還是運載火箭，為了實現更高的可靠性，都做了較大改進。現在的飛船在前期具備57天自主飛行的能力基礎上，已具備停靠180天的能力。飛船電源發電能力提高了50%。還有，對降落傘系統和著陸緩沖系統也進行了技術上的改進。
零窗口發射
所謂“零窗口”，即指在預先計算好的發射時間，分秒不差地將火箭點火升空，不允許有任何延誤與變更。 為了確保將飛船發射到與目標飛行器***面的軌道，神舟八號必須在天宮壹號軌道面經過發射點後的壹定時間內準時點火起飛，否則就需要消耗很多的推進劑來修正兩者之間的軌道面偏差。 因為目標飛行器已經先於追蹤飛行器在空間軌道上運行，這就需要地面提前許多天計算並確定出追蹤飛行器發射時間。不能錯過，因為壹旦錯過，發射時間就要向後推遲，還需要重新計算選擇。
載人技術驗證
神舟八號雖然是無人飛行，但這次飛行將對未來的載人任務進行充分的技術驗證和準備。它與“神九”、“神十”壹樣，都是按照載人要求設計的。“神八”上增加配置了圖像記錄設備和力學參數測量設備，能夠記錄下交會對接過程和飛船在飛行過程中的各種力學參數，有助於航天員地面訓練和評價飛船的載人力學環境。通過這次飛行，可以驗證改進後的飛船能否適應載人航天飛行的要求。 這次“神八”將有形體假人隨之上天，相關科學實驗數據為明年即將和天宮壹號進行交會對接的載人飛船提供佐證。有關專家強調指出，只有神舟八號返回艙返回地面才能叫圓滿完成任務。若不能安全返回，對今後飛船是否載人會造成影響。
中外合作
據介紹，涵蓋微生物、植物和動物等33種生物樣品將裝在40個有光照的容器中，隨神舟八號飛船遨遊太空。此次在飛船上進行的空間生命科學研究最大的亮點在於是中外首次合作。 2011年10月30日，中國科學院空間科學與應用總體部總體室主任設計師趙黎平介紹，2008年5月中德雙方簽訂了《關於在神舟八號飛船上使用德國培養裝置進行空間生命科學實驗的協議書》，明確了雙方的合作形式、分工以及重要的計劃節點。由德方提供生物培養箱，中方負責電源箱，開展17項生命科學實驗項目。其中，中方10項，德方6項，中德合作1項，涉及中方7家單位，德方6個大學。
編輯本段對接天宮
神舟八號與天宮壹號對接，組裝成空間站雛形空間交會主要有四大步驟。 交會對接示意圖
地面引導——即兩個航天器都上天入軌後，通過地面測控站的引導，逐漸縮短相互之間距離。 自動尋的——在相距100公裏時，“神舟八號”開始捕捉“天宮壹號”，這是壹個自動追蹤、捕捉的過程，讓“神八”通過幾次變軌，縮短與天宮的距離。 最終逼近——當二者相距在100米到1米之間時，不僅要控制好相互間的距離、速度和姿態，還必須保持在每秒1米的相對速度內，以準備對接。 對接合攏——這時兩個龐大的飛行器，在太空相距僅幾十厘米，相對速度約每秒0.1米，橫向相對誤差不超過18厘米，才能嚴絲合縫地連為壹體。 整個對接過程必須保證接合平穩，不能劇烈搖晃從而影響在軌飛行器的姿態。對接時兩個飛行器在空中都是超高速飛行狀態，雖然對接時相對速度不大，但要在充斥著高密度等離子體、遊離氧及紫外線等的復雜空間環境中，實現兩個活動體間的精確對接，難度依然很高。
對接時間
2011年11月3日淩晨進行第壹次交匯對，會對接後，天宮壹號與神舟八號組合飛行12天之後，第二次交會對接將在14日進行。 第二次交會對接飛行2天之後，16日，神八將第二次撤離天宮壹號，17日返回地面。
對接地點
據介紹，神舟八號與天宮壹號已於北京時間2011年11月3日淩晨1時30分時在我國甘肅、陜西上空進行對接。 據北京飛控中心總體室工程師陳翔介紹，甘肅、陜西兩地測站分布比較密集，屬於搭界弧段，可實現測控全可見。同時，甘陜兩地又處於天鏈01星和天鏈02星兩顆中繼衛星的覆蓋地段，能夠保證神舟八號和天宮壹號從相距140米的停泊點，到最終的靠攏鎖緊階段，整個過程都在我國觀測範圍內。 由於軌道運行原因，第壹次交會對接的整個過程正好處於夜間，即太陽光無法照射的陰影區，肉眼很難看到，只能通過專業手段進行觀測。據介紹，預計第二次交會對接處於白天，其實現位置基本上也處於我國甘肅、陜西上空。[2]
任務系統
天宮壹號/神舟八號交會對接任務，是我國首次空間交會對接試驗，是突破和掌握空間飛行器交會對接技 天宮壹號神舟八號交會對接任務系統
術的關鍵之戰，是繼突破載人飛船天地往返和航天員空間出艙活動技術後，我國組織實施的又壹重大科技實踐活動。此次任務目標是，準確進入軌道，精確交會對接、穩定組合運行，安全撤離返回。 此次任務，***有航天員系統、空間應用系統、載人飛船系統、運載火箭系統、發射場系統、測控通信系統、著陸場系統、空間實驗室系統等載人航天工程八大系統參加任務。
發射意義
神八的成功發射並與天宮壹號實現對接，標誌著中國已經初步掌握空間交會對接能力，擁有建設簡易空間實驗室，即短期無人照料的空間站的能力。
編輯本段準備工作
2005年底，神舟八號首次對接緩沖試驗在上海獲得圓滿成功。 2011年9月24日，運載神舟八號的火箭抵達酒泉航天城。 2011年10月26日，執行中國首次空間交會對接任務的神舟八號飛船、長征二號F遙八火箭在酒泉衛星發射中心載人航天發射場順利轉運至發射區，這標誌著神舟八號飛船發射已進入倒計時。[3] 2011年10月27日，已進入發射塔架的神舟八號進行了首次發射演練。同時進行的還有推進器加註演練和陸場搜救演練。 首次發射演練是每次發射前的必要演練，除了測試飛船、火箭的性能有無異常之外，更重要的是通過演練來銜接各系統的配合默契程度。神舟八號雖然是無人搭乘的飛船，但回收系統仍然按照高標準設計，因此，有關方面還進行了陸場搜救演練，即演練發現目標飛船、救援、回收等工序。首次演練順利完成，標誌著神舟八號船箭組合體已具備了發射條件。[4] 2011年10月31日，實施運載火箭推進劑加註。 2011年11月1日5時58分07秒，點火。5時58分10秒，發射升空。
編輯本段成功發射
2011年11月1日清晨5時58分10秒，中國“長征二號F”遙八運載火箭在酒泉衛星發射中心載人航天發射場點火發射，火箭飛行583秒後，將“神舟八號”飛船成功送入近地點200公裏、遠地點330公裏的預定軌道。 中國載人航天工程總指揮常萬全隨後在酒泉衛星發射中心宣布，“神舟八號”飛船發射圓滿成功。 “神舟八號”飛船具備自動和手動交會對接功能，發射升空後將與正在軌穩定運行的“天宮壹號”目標飛行器進行交會對接，實施中國載人航天首次空間交會對接任務。天宮壹號的學名叫“目標飛行器”，因為，其後發射的幾艘神舟飛船將與它進行對接，完善航空器交匯對接技術。用專業人士的話說，“天宮壹號”既是壹個空間交會對接的目標飛行器，又是壹個簡易的空間實驗室，中國準備利用這個平臺，要進行空間實驗室的有關技術試驗。“長征二號F”遙八運載火箭在“長征二號F”火箭基礎上進行多項改進，具有運載能力更高、入軌精度更高、可靠性更高等特點。 此次“神舟八號”飛船發射，是中國“長征”系列運載火箭第149次航天飛行。[5]
編輯本段未來展望
在中國的載人航天“三步走”計劃中，中國最終要建設的是壹個基本型空間站，它的規模不會超過現有的 中國空間站示意圖
“和平號”或國際空間站。 基本型空間站大致包括壹個核心艙、壹架貨運飛船、壹架載人飛船和兩個用於實驗等功能的其他艙，總重量在100噸以下。其中的核心艙需長期有人駐守，能與各種實驗艙、載人飛船和貨運飛船對接。具備了20噸以上運載能力的火箭，才有資格發射核心艙。為此，我國在海南文昌新建繼酒泉、太原、西昌之後的第四個航天發射場，主要承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站和深空探測衛星等航天器的發射任務。同時，我國還在天津新建總裝場。 不久之後，中國還將發射神舟九號以及搭載宇航員的神舟十號（“神八”與“神九”飛船都將沒有航天員跟隨上天，而神舟十號則載人），再與天宮壹號對接，組裝成壹個能容納三名宇航員工作和生活的空間站雛形。這將使中國成為繼美國、俄羅斯之後第三個掌握空間交會對接技術的國家。可以在地球軌道上長期滯留工作的空間站，對於探索宇宙奧秘、造福人類有著重要意義。
編輯本段成功背後的故事
11月3日淩晨，在距離地球350公裏外的太空中，“神舟八號”飛船經過4次自主變軌控制，抵達距“天宮壹號”約5公裏的對接入口點。隨後，從對接機構接觸開始，經過捕獲、緩沖、拉近、鎖緊4個步驟，實現了剛性連接，形成組合體，開始了為時兩天的整體飛行。 兩個8噸重“龐然大物”的高精度對接，對接機構中小到指甲大小的齒輪和針頭大小的接口都要嚴絲合縫，無異於“針尖對針尖”。首次交會對接任務的成功，意味著繼美、俄之後，中國成為第三個獨立掌握交會對接技術的國家，這為我國今後開展更大規模的空間探索奠定了紮實的技術基礎。 在接下來的12天中，“天宮壹號”與“神舟八號”還將進行第二次交會對接試驗。 早在“神舟八號”發射之前，記者便來到酒泉衛星發射中心探營，見證了這壹場太空中的“穿針引線”背後的艱辛。
集智攻關突發事件
“‘天宮’在天上等著‘神八’赴約，這對飛船的發射窗口提出了非常嚴格的要求。”中國航天科技集團公司載人航天工程辦公室主任童旭東道破了緊張氛圍的緣由。 然而，正當轉場工作緊鑼密鼓地準備時，從北京傳來的壹個突如其來的消息讓每個人的心情變得暗淡下來。 10月22日下午4點，位於北京的神舟九號飛船在進行整船熱試驗時發生了意外情況。“神九”上的CTU(計算機核心單元)在壹個特定的溫度段發出指令時，遙測信號丟失。“這意味著如果飛船在這樣的情況下接收這樣特殊的指令，飛船瞬間會與地面失去聯系。壹旦出現這樣的意外，後果不堪設想。”童旭東告訴本刊記者。 按照原定計劃，再過兩天，“神舟八號”船箭組合體將結束測試區的各項工作，運往發射陣地，火箭發射進入“倒計時”狀態。根據航天質量管理條例，相同批次的產品出現問題，要開展舉壹反三工作，及時剝離問題，確保飛行無隱患。而當這個消息傳來時，距離船箭組合體轉運時間只剩3天了。 怎麽辦？是“凍結狀態”全力舉壹反三，還是邊查問題邊推進工作？此前，在“長二丙”失利後，目標飛行器和火箭試驗隊凍結了10天的工作，等待“長二丙”的事故調查。此刻，“天宮”已經在太空調整好姿態等待“神八”到來。交會對接任務對追蹤飛行器，即“神舟八號”飛船的發射窗口有非常嚴格的要求。而首次對接任務選擇在陰影區，11月份只有1號、3號和5號有發射窗口，壹旦錯過，下次“太空約會”就要順延到12月底了。 在第壹時間，中國航天科技集團公司組織了“兩總”迅速研討，並組織西安的專家迅速攻關。在問題發生當天，“神九”上的CTU被立即運抵西安，同時在酒泉衛星發射中心執行任務的專家連夜返回西安，進行集智攻關。大家達成壹致，當前壹方面是要繼續對該問題進行定位、復現，找到問題所在，同時做好“神舟八號”相關預案。 壹場“三地大協同”的攻關戰役就此打響。北京、西安迅速啟動了對“神舟系列”其他產品的驗證試驗；在酒泉衛星發射中心執行“神舟八號”任務的試驗隊員很快啟動了“拆神八”的預案。 “拆卸工作非常復雜，拋開操作上的風險不說。僅僅從正常的操作工藝程序來說，就需要4天的時間。那將意味著將錯過11月1號和3號的發射窗口，發射日期將順延到5號。假如再受天氣等因素的影響，將會給決策帶來重大風險。”童旭東解釋道。 時間壹分壹秒走過，每個人都在等待西安試驗的結果。原定在10月25日上午10點舉行的CTU歸零會議壹推再推，從10點推到下午3點，又從下午3點推到5點，又從5點推到晚上8點 晚上9點半，當北京、上海、西安、酒泉衛星發射中心四地的專家都悉數到場時，報告人帶著“新鮮出爐”的報告還在路上。大家都在焦急地等待著。 會議很順利。經過前後方試驗隊員3天3夜的鏖戰，得出了兩個結論：壹是出現問題的只是壹個特定的溫度段，只會出現在地面試驗上，飛船在飛行中不會遇到；二是不會給飛船發出該條指令。而即便出現故障，飛船團隊也有預案能夠順利解決這個問題。 經過來自4地150多位專家的“集體會診”，作出了“不拆卸神八CTU”的決定，保持了“神舟八號”的原有狀態。當大家集體鼓掌通過時，人們的臉上才露出了久違的笑容。 “現在回頭來看。這個決定非常有價值。盡管該問題是由於我們的產品不夠‘強壯’所致，但是從大家的應急反應來看，證明了載人航天團隊特別能戰鬥，在關鍵時刻，基於對產品、系統的全面試驗，做了壹個非常果斷的決策。”童旭東說，只有工作做細了，才能有這種果斷“拍板”的勇氣和自信。