近日，中國載人航天工程新聞發言人宣布，執行我國首次載人交會(hui) 對接任務的神舟九號飛船、長征二F遙九火箭組合體(ti) ，從(cong) 酒泉衛星發射中心載人航天發射場技術區垂直轉運至發射區。發言人稱，這標誌著天宮一號與(yu) 神舟九號載人交會(hui) 對接任務已進入最後準備階段。

　　本次發射是我國首次載人空間交會(hui) 對接，並且由航天員手動操作完成。其意義(yi) 在於(yu) 包括突破載人飛船和空間飛行器的交會(hui) 對接技術，解決(jue) 有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題；為(wei) 未來建造空間站，解決(jue) 有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題打下基礎。

圖為(wei) 神州9號擇機發射

　　天宮一號與(yu) 神舟九號載人交會(hui) 對接任務已進入最後準備階段，將於(yu) 本月16日擇機發射。OFweek激光網帶您領略神州九號飛船可能用到的先進激光技術：

　　1.對接過程中激光雷達至關(guan) 重要

　　早在2011年9月天宮一號與(yu) 神州8號對接的過程中，上海天文台激光組研製的激光雷達近場/遠場合作目標為(wei) 對接發揮了關(guan) 鍵作用。

　　激光雷達合作目標分為(wei) 遠場合作目標和近場合作目標兩(liang) 部分構成，用於(yu) 將照射激光原路反射回到激光雷達，並能標示出目標在對接麵上的不同位置。兩(liang) 組合作目標分別用於(yu) 遠距離和近距離測量使用。遠場合作目標為(wei) 多個(ge) 按一定規則組合的小麵積直角棱鏡的集合體(ti) ，近場合作目標是單個(ge) 大角錐棱鏡。天宮1號目標飛行器激光雷達合作目標安裝在目標飛行器上，用於(yu) 反射激光雷達入射光信號。配合運輸飛船激光雷達完成對兩(liang) 飛行器之間相對運動參數的測量。

　　激光雷達就相當於(yu) 航天飛船的眼睛，激光雷達精確的測量才能保證神舟9號在茫茫的宇宙中與(yu) 天宮一號完成對接。

　2.飛船外殼及特種合金零部件的切割加工

　　在航天航空設備的製造中僅(jin) 外殼的設計就需要多次反複試驗，由於(yu) 外殼采用特殊金屬材料製成，強度高、硬度高、耐高溫，普通的切割手段很難完成材料的加工，激光切割作為(wei) 一種高效加工手段而得到廣泛應用。

　　激光切割技術是一種擺脫傳(chuan) 統的機械切割、熱處理切割的全新切割法，能將能量聚焦到微小的空間，從(cong) 而獲得極高的輻照功率密度（105～1015W/c m2），從(cong) 而具有更高的切割精度、更低的表麵粗糙度值、更靈活的切割方法和更高的生產(chan) 效率等特點。

　　另外，在神州9號飛船中，內(nei) 部的零部件也同樣大量采用鋁合金、鈦合金、耐高溫合金等特種合金，結構形狀複雜，成形要求精確，而大功率激光切割機加工技術的引進，能提高加工的質量，降低模具投資成本，縮短生產(chan) 周期，特別適用於(yu) 複雜零配件加工。

　　3.發射裝置及飛船內(nei) 部電子儀(yi) 器的精密焊接

　　這是激光在航空航天領域應用的最廣泛的技術，由於(yu) 激光焊接相對於(yu) 電子束、等離子束和傳(chuan) 統焊接方法有自己獨特的優(you) 勢，如能量密度高、熱影響區和變形區小、可焊接不同材料的組合、具有高的柔性等，再加上密封性好、適合在真空等特殊環境下加工，因此激光焊接在航天航空器件中得到廣泛應用，如傳(chuan) 感器、密封件、鉭電容等。

　　4.航天零部件的打標

　　軍(jun) 工產(chan) 品、航空航天零部件要求進行高質量的跟蹤，零部件的打標也通常使用激光打標來完成，如航天用傳(chuan) 感器、航天用刀具等。激光打標因其標記的內(nei) 容不可擦除，耐酸堿腐蝕，不會(hui) 被有機溶劑溶解，因此被廣泛應用於(yu) 航天及軍(jun) 工產(chan) 品的質量追蹤等。

　　除此之外，飛船還可能使用激光進行金屬板毛化、材料表麵強化等。

5.太陽電池片劃片

　　飛船脫離運載火箭順利進入太空後，展開後的太陽帆板相當於(yu) 一個(ge) 小型發電站，通過將太陽能轉換成電能，來為(wei) 飛船上的電器設備提供能源。飛船上雖備有應急電源，但支持的時間有限，所以主要還是依靠太陽帆板提供電能。

　　這一次，神舟9號飛船電源帆板采用了新的太陽電池片：三結砷化镓新型電池，原來從(cong) 神一到神六采用的是單晶矽太陽電池，以前隻能達到14.8％的光電轉換效率，而神9和“天宮一號”采用的都是轉換效率達到26.8％的高效三結砷化镓太陽電池。因此，發電能力提高了50%。

　　這種電池的襯底通常為(wei) 鍺(Ge)，在進行疊層的外延生長之前，需要對襯底進行劃片處理。襯底劃片的質量直接影響電池的性能。

　　激光劃片技術，特別是短波長激光如綠光/紫外激光，其加工熱影響區小，劃線質量優(you) 越。無接觸式加工避免刀片加工產(chan) 生的應力，可以有效提高襯底的優(you) 等品率，同時對電池性能也有很大的改善，因此在太陽電池片製造過程中獲得廣泛應用。

        總結：

　　交會(hui) 對接對建立空間站、運送航天員、補給物資，乃至太空救援至關(guan) 重要，完全掌握這項技術有助登臨(lin) 月球以及地外行星。此次交會(hui) 對接任務完成後，神舟飛船將逐步形成狀態固化的天地往返載人飛船，組批投產(chan) 。隨著中國的航空工業(ye) 以令人驚歎的速度大跨步的向前進，激光在航天航空領域的應用，也會(hui) 越來越廣泛和深入。