新華社記者

　　10月31日15時(shí)37分，長(cháng)征五號B遙四運載火箭托舉夢(mèng)天實(shí)驗艙升空。之后，夢(mèng)天實(shí)驗艙將對接于天和核心艙前向端口，組建中國空間站的“最后一塊積木”即將就位。后續，夢(mèng)天實(shí)驗艙還將進(jìn)行平面轉位，與天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗艙組成空間站“T”字基本構型。

　　中國空間站建造任務(wù)即將完成，國家太空實(shí)驗室完全投入運轉指日可待。夢(mèng)天實(shí)驗艙何時(shí)轉位？能做哪些實(shí)驗？擁有哪些“黑科技”……來(lái)自航天各系統的專(zhuān)家們詳細解讀中國空間站夢(mèng)天實(shí)驗艙發(fā)射任務(wù)。

　　一問(wèn)：“夢(mèng)天”長(cháng)啥樣？

　　夢(mèng)天實(shí)驗艙由工作艙、載荷艙、貨物氣閘艙和資源艙組成，艙體全長(cháng)17.88米，直徑4.2米，起飛重量約23噸，可為航天員提供超過(guò)32立方米的工作與活動(dòng)空間。

　　作為中國空間站第二個(gè)科學(xué)實(shí)驗艙，也是國家太空實(shí)驗室的重要組成部分，夢(mèng)天實(shí)驗艙將與空間站其他兩艙實(shí)現控制、能源、信息、環(huán)境等功能的并網(wǎng)管理，共同支持空間站開(kāi)展更大規模的空間研究實(shí)驗和新技術(shù)試驗。航天科技集團八院空間站系統副總設計師柏合民表示，夢(mèng)天實(shí)驗艙聚焦高價(jià)值的在軌科研，是空間站得以實(shí)現大規模空間科學(xué)實(shí)驗工作的關(guān)鍵核心載體。

　　二問(wèn)：“夢(mèng)天”“問(wèn)天”有啥不一樣？

　　夢(mèng)天實(shí)驗艙和問(wèn)天實(shí)驗艙“長(cháng)得很像”，工作艙和資源艙的造型幾乎別無(wú)二致。但在開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗方面，“兩兄弟”的能力和責任卻各有側重。“問(wèn)天實(shí)驗艙主要面向空間生命科學(xué)研究，夢(mèng)天實(shí)驗艙則主要面向微重力科學(xué)研究。”柏合民介紹。

　　兩者在配置上既有相似的地方也有不同之處：夢(mèng)天實(shí)驗艙的定位是航天員工作的地方，因此沒(méi)有配置再生生保系統以及睡眠區、衛生區。但3個(gè)艙段均配置有航天員的鍛煉設備，夢(mèng)天艙配置的是抗阻鍛煉設備。

　　三問(wèn)：“夢(mèng)天”與“天和”上演“太空之吻”有多難？

　　無(wú)垠宇宙中，航天器間的交會(huì )對接，造就專(zhuān)屬于航天的浪漫時(shí)刻——“太空之吻”。夢(mèng)天實(shí)驗艙在太空中游弋，之后將與空間站組合體進(jìn)行交會(huì )對接。如果不能在規定時(shí)間內完成交會(huì )對接，就需要中斷自主交會(huì )對接過(guò)程。而且，“夢(mèng)天”交會(huì )對接時(shí)，空間站組合體是非對稱(chēng)構型，在軌姿態(tài)控制難度顯著(zhù)增加。

　　為成功上演“太空之吻”，設計團隊為“夢(mèng)天”特別定制交會(huì )對接任務(wù)故障預案，并開(kāi)展大量的預演預判和試驗驗證工作。“我們將采用半自主、更靈活的交會(huì )對接方案。”航天科技集團五院?jiǎn)?wèn)天實(shí)驗艙GNC分系統副主任設計師宋曉光說(shuō)。

　　四問(wèn)：“夢(mèng)天”何時(shí)轉位，完成中國空間站“T”字基本構型組建？

　　9月30日，經(jīng)過(guò)約1小時(shí)的天地協(xié)同，問(wèn)天實(shí)驗艙完成轉位，空間站組合體由兩艙“一”字構型轉變?yōu)閮膳摗癓”構型。那時(shí)，“問(wèn)天”發(fā)射升空已經(jīng)兩個(gè)多月了。

　　而這一次，“夢(mèng)天”無(wú)需等待這么久。此前，空間站艙段轉位技術(shù)已經(jīng)過(guò)機械臂輔助貨運飛船轉位試驗、問(wèn)天實(shí)驗艙轉位試驗兩次驗證。

　　夢(mèng)天實(shí)驗艙與空間站組合體進(jìn)行快速交會(huì )對接后，神舟十四號航天員乘組將配合地面操作人員實(shí)施夢(mèng)天實(shí)驗艙轉位。與問(wèn)天實(shí)驗艙類(lèi)似，夢(mèng)天實(shí)驗艙也將采用平面轉位方式完成轉位，對接于天和核心艙節點(diǎn)艙側向端口。隨后，神舟十四號航天員乘組將進(jìn)入夢(mèng)天實(shí)驗艙。

　　夢(mèng)天實(shí)驗艙轉位完成，標志著(zhù)中國空間站“T”字基本構型在軌組裝完成，向著(zhù)建成空間站的目標邁出了關(guān)鍵一步。

　　五問(wèn)：“夢(mèng)天”為何被稱(chēng)為空間實(shí)驗“夢(mèng)工場(chǎng)”？

　　夢(mèng)天實(shí)驗艙作為“工作室”，是三艙中支持載荷能力最強的艙段，被譽(yù)為空間實(shí)驗“夢(mèng)工場(chǎng)”。

　　柏合民介紹，實(shí)驗艙內配置有13個(gè)標準載荷機柜工位。此外，為了最大化實(shí)現艙外實(shí)（試）驗支持能力，艙外配置有37個(gè)載荷安裝工位，可為各類(lèi)科學(xué)實(shí)驗載荷提供機、電、熱、信息方面的能力支持，確保它們在太空環(huán)境下開(kāi)展各類(lèi)實(shí)（試）驗。

　　載荷艙還配置有2個(gè)展開(kāi)式暴露平臺和1個(gè)固定式暴露平臺，為載荷在軌工作提供機械接口，最大限度地拓展對載荷的支持能力。

　　六問(wèn)：“夢(mèng)天”能做哪些實(shí)驗？

　　夢(mèng)天實(shí)驗艙內安裝有空間科學(xué)研究與應用領(lǐng)域的超冷原子物理實(shí)驗柜、高精度時(shí)頻實(shí)驗柜、高溫材料科學(xué)實(shí)驗柜、兩相系統實(shí)驗柜、流體物理實(shí)驗柜、燃燒科學(xué)實(shí)驗柜、在線(xiàn)維修裝調操作柜等7個(gè)方面的8個(gè)科學(xué)實(shí)驗柜。

　　“通過(guò)夢(mèng)天實(shí)驗艙配置的8個(gè)科學(xué)實(shí)驗柜，我們能夠在微重力基礎物理、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)等方面開(kāi)展相關(guān)的科學(xué)和應用研究。”中科院空間應用中心空間應用系統副總師劉國寧說(shuō)，目前在上述方向已經(jīng)安排了約40項科學(xué)實(shí)驗項目，并將根據實(shí)驗規劃持續開(kāi)展在軌實(shí)驗。

　　其中，高精度時(shí)頻實(shí)驗柜是空間站中最復雜的實(shí)驗柜，由兩個(gè)艙內科學(xué)實(shí)驗柜和4臺艙外設備組成一個(gè)完整的實(shí)驗系統。“高精度時(shí)頻實(shí)驗系統將通過(guò)艙內不同特性原子鐘組合，建成世界上在軌運行的精度最高的空間時(shí)間頻率系統。”中科院國家授時(shí)中心主任、高精度時(shí)頻實(shí)驗柜科學(xué)實(shí)驗系統指揮張首剛介紹。

　　七問(wèn)：“夢(mèng)天”貨物氣閘艙有什么特殊之處？

　　夢(mèng)天實(shí)驗艙的載荷艙內部，隱藏著(zhù)一個(gè)貨物氣閘艙。獨特的“套娃”設計使得載荷艙與貨物氣閘艙以“雙艙嵌套”的形式與工作艙相連。

　　“夢(mèng)天實(shí)驗艙的氣閘艙是專(zhuān)供貨物出艙的通道。”航天科技集團八院空間站夢(mèng)天實(shí)驗艙總體副主任設計師孟瑤介紹，艙內配置有載荷轉移機構，運送能力能達到400公斤、單次運送貨物包絡(luò )可達1.15米×1.2米×0.9米。配置的內艙門(mén)、外艙門(mén)實(shí)現艙內環(huán)境和艙外環(huán)境的隔離，其中外艙門(mén)是我國首次在軌使用方形電動(dòng)艙門(mén)。

　　與航天員“帶貨出艙”的方式相比，貨物氣閘艙的應用為在軌工作生活的航天員“減負”，以便他們將更多的時(shí)間精力用于開(kāi)展艙內各項科學(xué)實(shí)驗活動(dòng)。

　　八問(wèn)：“夢(mèng)天”還將“上新”什么新技術(shù)？

　　夢(mèng)天實(shí)驗艙增加了一項新服務(wù)——支持在軌釋放微小衛星。

　　實(shí)驗艙上配置的微小衛星在軌釋放機構，能夠滿(mǎn)足百公斤級微小衛星或者多個(gè)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。出艙后，機械臂抓取釋放機構，運動(dòng)到指定的釋放方向，釋放機構就會(huì )像彈弓一樣，把小衛星彈射出去，實(shí)現在軌“放衛星”。

　　有了這項新技術(shù)，我國空間站可為立方星、微衛星的釋放提供最前沿的出發(fā)地，實(shí)現微衛星和立方星低成本進(jìn)入太空。

　　九問(wèn)：“夢(mèng)天”入列，“太空電站”有何變化？

　　夢(mèng)天實(shí)驗艙上天后，“太空電站”也將升級。

　　同問(wèn)天實(shí)驗艙一樣，夢(mèng)天實(shí)驗艙配備2套大型柔性太陽(yáng)翼，單翼翼展長(cháng)達27米，單套太陽(yáng)翼展開(kāi)面積達到138平方米，單個(gè)功率高達18千瓦。

　　孟瑤介紹，夢(mèng)天實(shí)驗艙和問(wèn)天實(shí)驗艙在資源艙均配置安裝了雙自由度對日定向系統，可以根據空間站在軌運動(dòng)姿態(tài)和太陽(yáng)的角度，讓太陽(yáng)翼繞著(zhù)實(shí)驗艙軸和太陽(yáng)翼軸進(jìn)行轉動(dòng)，確保太陽(yáng)光能夠垂直照射在電池片上，實(shí)現最高發(fā)電效率。

　　中國空間站基本構型組裝完成后，兩個(gè)實(shí)驗艙配置的4套柔性太陽(yáng)翼將為中國空間站打造最強勁的能量源泉，在空間站建成后為三艙組合體提供80%的能量。（記者李國利、張汨汨、趙葉蘋(píng)、米思源、劉鄧）