發射成功！中國空間站將迎來最后一個主體艙段

來源：環球時報環球網

【環球時報環球網報道 記者 樊巍】2022年10月31日15時37分，我國在海南文昌航天發射場運用長征五號B運載火箭，將中國空間站的最后一個主體艙段——夢天實驗艙發射至預定軌道，此次發射任務取得圓滿成功，中國空間站建造任務的收官之戰也就此正式打響。

中國空間站最強“工作室”上線

作為中國空間站三艙“T”字基本構型組合體的最后一個艙段，夢天實驗艙由工作艙、貨物氣閘艙、載荷艙、資源艙四個艙段組成，艙體全長17.88米，直徑4.2米，發射質量約為23噸，可為航天員提供超過32立方米的工作與活動空間。

在完成在軌組裝任務后，夢天實驗艙將和“天和”“問天”兩個艙段實現控制、能源、信息、環境等功能的并網管理，共同支持空間站開展更大規模的空間研究實驗和新技術試驗，推動我國空間科學研究與應用邁向世界領先水平。

中國航天科技集團八院空間站系統副總師柏合民在接受媒體采訪時表示，根據空間站總體規劃，夢天實驗艙將主要承擔空間科學實驗功能。其在功能上和“天和”“問天”兩艙各有側重，“問天實驗艙主要面向空間生命科學研究，而夢天實驗艙則主要面向微重力科學研究，配置有13個標準載荷機柜，涉及流體物理、材料科學、燃燒科學、基礎物理以及航天技術試驗等多學科方向。”

作為中國空間站上開展空間科學實驗工作的關鍵核心載體，夢天實驗艙將不再為航天員配置類似“天和”“問天”艙的再生生保以及睡眠區、衛生區。但中國空間站的三個艙段均配置有航天員的鍛煉設備，夢天艙配置的是類似健身房劃船機的抗阻鍛煉設備。

為了最大化實現艙外試驗支持能力，夢天實驗艙的艙外還配置有37個載荷安裝工位，可為各類科學實驗載荷提供機、電、信息方面的能力支持，確保它們在太空環境下開展各類實驗。特別是載荷艙上配置的兩塊可在軌展開的暴露載荷實驗平臺，以及一塊固定式暴露平臺。一共可提供24個標準載荷工位，進一步增強了空間站的載荷支持能力。

此外，夢天實驗艙上還配置有一個專供貨物出艙的貨物氣閘艙。這個氣閘艙將有效解決以往開展艙外科學試驗，需要航天員出艙進行安裝作業時，航天員出艙次數、載荷數量與大小受到限制的困境。

據了解，該氣閘艙設置有兩道門，一扇是連接工作艙的內側艙門，一扇是連接外太空的外側艙門。在兩扇門內，裝有載荷轉移機構。當收到載荷出艙任務時，內側艙門將打開，載荷轉移機構由氣閘艙前往工作艙，航天員在工作艙內完成科學試驗載荷的組裝，并將其放置、固定在載荷轉移機構上。隨后，轉移機構會平緩地從工作艙縮回至氣閘艙，待航天員關閉內側艙門，一切準備就緒后，氣閘艙的外側電動艙門將打開，載荷轉移機構搭載著科學實驗載荷轉移至艙門口，艙外機械臂抓取載荷并安裝至艙外，整個動作一氣呵成。

為了確保艙內的氣壓、溫度等環境正常，兩側艙門是不可同時打開的，不必擔心誤觸。氣閘艙上所配備的電動外艙門不僅是我國空間站上的首個“自動門”，也是世界航天史中首個在空間站中使用全自動弧形滑移方艙門。

而具有載荷自動進出艙功能的載荷轉移機構，可以穩定地執行將貨物從艙內送出艙外，或將艙外貨物運至艙內的任務。這套機構的運送能力能達到400公斤、單次運送貨物包絡可以達到1.15米×1.2米×0.9米。與航天員“帶貨出艙”的方式相比，中國空間站的貨物出艙能力得到進一步提升，進行艙外載荷實驗的效率也進一步提高。

在擁有了貨物氣閘艙和這套載荷轉移機構后，夢天實驗艙還可以“化身”為微小航天器的“母港”，具備釋放微小衛星的能力。中國航天科技集團八院空間站夢天實驗艙總體副主任設計師孟瑤介紹稱，夢天實驗艙能夠滿足百公斤級飛行器或多個規格立方星的釋放需求。通常情況下，微小衛星釋放機構收納在艙內，當需要執行釋放小衛星任務時，航天員只要把小衛星安裝在釋放機構“肚子”里，再整體安裝在載荷轉移機構上，按照貨物出艙流程，經氣閘艙泄壓后，把釋放機構送到艙外。機械臂抓取小衛星釋放機構，并運動轉移到發射方向，收到地面發送的“釋放”指令后，釋放機構就會像彈弓一樣，把小衛星依次以規定的速度彈射出去，從而實現在軌釋放小衛星。

長五B火箭再度“建宮立業”

作為專門為中國空間站三個20噸級主艙段發射任務而研制的大型火箭，長征五號B運載火箭以三戰三捷的完美表現助力中國空間站主體三艙“齊聚”太空。

據了解，在此次發射任務中，為滿足“夢天”和“天和”交會對接使用的需求，長五B火箭需要采用零窗口發射技術，但由于大型氫氧火箭發射前準備工作較多，保證零窗口發射難度極大，因此長五B項目團隊通過發射前的流程優化、以及采用起飛時間偏差修正技術，將發射零窗口拓展至正負2.5分鐘，從而有效地提升了火箭發射的可靠性，最終確保此次任務能夠按期準時發射。

在完成此次收官之戰的發射任務之后，長五B后續還將承擔中國第一個大型空間巡天望遠鏡發射任務，屆時巡天望遠鏡將與空間站共軌飛行，開展更多的宇宙空間探測和前沿科學研究。此外，長五B未來還將與遠征系列上面級形成組合，形成多星組網發射的能力，充分發揮運載能力大、單位有效載荷經濟性好的優勢，滿足國家不同發射任務的需求。

航天科技集團一院長征五號B運載火箭總體主任設計師李平岐在接受《環球時報》記者采訪時表示，長五系列火箭已經經受了一系列國家重大航天工程的考驗，未來的一些重大發射任務也對長五火箭提出了新的需求，這里面就包括了大體積應用載荷的發射任務。此外，長征五號兩個型號的運載火箭運力都比較大，可以承擔一些星座組網的發射任務，這就對長征五號執行“一箭多星”發射任務提出了需求。針對這些需求，項目團隊已經開展了相關研制工作。其中在兩級半構型的長五火箭小整流罩的基礎之上，項目團隊正在研發更大規模的整流罩，例如長度達到18.5米的整流罩，這樣長征五號就可以執行一些高軌道大體積載荷的發射任務。與此同時，項目團隊還在研制執行“一箭多星”任務的發射適配器等相關產品，制定一箭雙星串聯的發射方案。通過這些研制工作，極大提升了整個長征五號系列火箭執行任務的適應性。