夢天“轉身”天宮變“T”字型

11月3日在北京航天飛行控制中心拍攝的神舟十四號航天員陳冬（中）、劉洋（左）、蔡旭哲進入夢天實驗艙。新華社發（孫豐曉 攝）

轉位

2022年11月3日9時32分 空間站夢天實驗艙完成轉位

夢天實驗艙轉位完成標誌著中國空間站（天宮）“T”字基本構型在軌組裝完成，向著建成空間站的目標邁出了關鍵一步。按計劃，後續將開展空間站組合體基本功能測試和評估。

入艙

2022年11月3日15時12分 神舟十四乘組進入夢天實驗艙

後續，神舟十四號航天員乘組將在空間站內先後迎接天舟五號貨運飛船、神舟十五號載人飛船的訪問，屆時神舟十四號、十五號兩個乘組將完成中國航天史上首次航天員乘組在軌輪換。

解疑

為何空間站組合體要形成“T”字基本構型

11月3日，空間站夢天實驗艙順利完成轉位。轉位期間，夢天實驗艙先完成相關狀態設定，再與空間站組合體分離，之後採用平面轉位方式經過約1小時完成轉位，與天和核心艙節點艙側向埠再次對接。

夢天實驗艙為什麼要轉位？

轉位動作在我國空間站的建造及後續任務實施中發揮了重要作用。問天、夢天兩個實驗艙在發射後，首先與天和核心艙進行前向交會對接，再透過轉位動作從天和核心艙前向對介面移動到側向停泊口，從而完成空間站“T”字基本構型的建造任務。

為什麼不能在實驗艙發射後，透過側向交會對接，直接到天和核心艙的兩側呢？航天科技集團五院的專家告訴記者，主要有兩方面原因：一是實驗艙與空間站組合體進行側向對接，會因為質心偏差對空間站姿態造成較大影響，甚至可能會有滾轉失控的風險；二是根據空間站建造方案，兩個實驗艙將在天和核心艙的側向永久停泊，如果選擇側向交會對接，首先需要在天和核心艙兩個側向埠分別配置一套交會對接裝置，且這兩套裝置只能使用一次，造成資源的浪費。

因此，兩個實驗艙先與核心艙進行前向交會對接，再透過轉位移至核心艙側向停泊口的方案設計是最優的。

為確保夢天實驗艙轉位任務順利實施，航天科技集團五院研製團隊精心制定了轉位方案。轉位過程中，測控與通訊分系統、機械臂分系統等各分系統高效配合，使得此次任務僅用約1小時就圓滿完成。

空間站為何要形成“T”字型？

航天科技集團五院空間站系統總指揮王翔介紹，為了使航天器易於運動控制，構型要保證主結構和質量分佈儘量對稱、緊湊，以獲得好的質量特性。

王翔表示，轉位後的“T”字基本構型結構對稱，從姿態控制、組合體管理上都是比較穩定的構型，易於組合體的飛行，且由於其受到的地心引力、大氣擾動等影響較為均衡，空間站姿態控制消耗的推進劑和其他資源較少。若採用非對稱構型，組合體的力矩、質心與所受到的干擾相對於姿態控制、軌道來說都不是對稱的，其飛行效率更低，控制模式更加複雜，一旦構型發生偏轉，就需要付出額外的代價和資源將其控回。

為了讓“T”字構型更加穩定可靠，航天科技集團五院的研製團隊著眼於中國空間站的系統整合，一體化設計出整站三艙，構建了一個“組合體核心”，作為“最強大腦”對整個空間站進行統一管理，保證各艙段、飛行器動作協調。

轉位成功後，問天實驗艙、夢天實驗艙被對向佈置在天和核心艙兩側，形成“T”字的一橫。這樣的佈局充分利用了每個實驗艙自身近20米長的結構，結合各自資源艙末端配置的雙自由度太陽翼驅動機構，兩對大型太陽翼成為“T”字一橫遠端的兩個“大風車”，不管空間站以何種姿勢飛行，都能獲得高效的發電功效。

此外，問天、夢天兩個實驗艙的氣閘艙都分別位於“T”字一橫的端頭，正常工作洩壓或異常隔離時均不影響其他密封艙段構成連貫空間，可保證空間站執行的安全性。

作為“T”字一豎的天和核心艙保持著前向、後向、徑向三向對接的能力。後向可對接貨運飛船，使組合體可以直接利用貨運飛船的發動機進行軌道機動。前向、徑向兩個對介面不僅可以接納兩艘載人飛船實現輪換，且在保持正常三軸穩定對地姿態時，兩對介面都在軌道平面內，即可讓載人飛船在軌道面內沿飛行方向和沿軌道半徑方向直接對接，無需對接後再轉換對介面，使航天員往返更加安全快捷。

新華社記者 胡喆 宋晨（據新華社北京11月3日電）

揭秘

“夢天”絕技：在軌釋放微小衛星

中國空間站建造任務即將完成，國家太空實驗室完全投入運轉指日可待。夢天實驗艙能做哪些實驗？擁有哪些“黑科技”……來自航天各系統的專家們詳細解讀中國空間站夢天實驗艙發射任務。

“夢天”為何被稱空間實驗“夢工場”？

夢天實驗艙作為“工作室”，是三艙中支援載荷能力最強的艙段，被譽為空間實驗“夢工場”。

航天科技集團八院空間站系統副總設計師柏合民介紹，實驗艙內配置有13個標準載荷機櫃工位。此外，為了最大化實現艙外實（試）驗支援能力，艙外配置有37個載荷安裝工位，可為各類科學實驗載荷提供機、電、熱、資訊方面的能力支援，確保它們在太空環境下開展各類實（試）驗。

載荷艙還配置有2個展開式暴露平臺和1個固定式暴露平臺，為載荷在軌工作提供機械介面，最大限度地拓展對載荷的支援能力。

“夢天”還將“上新”什麼新技術？

夢天實驗艙增加了一項新服務——支援在軌釋放微小衛星。

實驗艙上配置的微小衛星在軌釋放機構，能夠滿足百公斤級微小衛星或者多個規格立方星的在軌釋放需求。航天員只需在艙內把立方星或微衛星填裝到釋放機構的“肚子”內，釋放機構即可搭乘載荷轉移機構將小衛星運送至艙外。出艙後，機械臂抓取釋放機構，運動到指定的釋放方向，釋放機構就會像彈弓一樣，把小衛星彈射出去，實現在軌“放衛星”。

（據新華社）