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夢天實驗艙完成轉位 中國空間站“太空變形”如何實現?

2022-11-04 09:57:31

據中國載人航天工程辦公室消息,北京時間3日9時32分,中國空間站夢天實驗艙順利完成轉位。這標志著中國空間站“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。那么,中國空間站的“太空變形”是如何實現的?


(資料圖片)

夢天實驗艙此次轉位過程分成幾個階段,包括轉位準備、兩艙分離、艙體轉位、側向捕獲以及轉位后的狀態恢復。

中國載人航天工程總設計師 周建平:這是一個很重要的標志性事件,它表明我們空間站的三艙的構型已經完全到位。

轉位準備:空間站姿態垂直于地球方向

步驟一:轉位準備。在轉位任務開始前,夢天實驗艙位于核心艙的前項對接口。此時,整個空間站是一個“偏T字”構型。要進行轉位的話,首先要調整整個空間站的姿態,讓它立起來,近乎垂直于地球的方向。

航天科技集團五院空間站系統總體設計師 羅超:整個艙體就是由水平倒飛一個姿態,變成一個豎起來的重力梯度姿態,具體的就是核心艙頭沖上頂著夢天艙朝上,貨運飛船在底下,整個飛行方向是朝著前邊,推著問天實驗艙在飛一個飛行姿態。

兩艙分離:夢天艙轉臂與核心艙基座捕獲連接

步驟二:兩艙分離。對接機構解鎖,夢天艙轉臂伸向天和核心艙上的基座,轉臂和基座捕獲連接,夢天艙和核心艙分離。

艙體轉位:采用我國首創的平面轉位方式

步驟三:艙體轉位。此次,夢天實驗艙從空間站組合體前向對接口,轉位到側向的永久停泊口,采用了平面轉位方式,也就是說在轉位過程中,夢天實驗艙始終保持在一個平面內進行轉位。這是我國首創的太空轉位方式。實現了在轉位前后,夢天實驗艙對天,對地的方向保持不變。

與平面轉位對應的,還有滾轉式的轉位,也就是利用艙體的翻轉來實現位置改變。那么,為什么中國空間站采用的是平面轉位呢?

航天科技集團五院空間站系統總體設計師 羅超:滾轉式的轉位,形象來說,就是被轉艙體的轉動完成后,艙體整個對天對地面是變了,平面轉位的方案,其實是不繞自身旋轉,相當于是一個轉動加一個平動過來的,整個艙相當于是在平面內轉了一個90度。

側向捕獲:與核心艙側向永久停泊口對接捕獲

步驟四:側向捕獲。夢天艙與天和核心艙側向對接口對接捕獲,轉臂解除與基座連接,夢天艙與核心艙鎖緊,完成轉位。

中國載人航天工程總設計師 周建平:后續還有很多動作,包括這個狀態的設置,包括測試,來完成我們中國空間站三艙構型的建造任務。

航天員進駐新艙 太空家園更壯大

太空家園變成了“三居室”,不僅空間變得更大,而且能夠開展的實驗項目也變得更多。今天15時12分,神舟十四號航天員乘組順利進入夢天實驗艙,并與總臺記者天地連線,分享了在軌五個月的工作與生活。接下來,讓我們一起回顧三名航天員進入夢天實驗艙時,激動人心的一刻。

15時12分,神舟十四號航天員乘組順利進入夢天實驗艙。

總臺獨家采訪神舟十四號航天員乘組

總臺記者 勞春燕:首先對你們順利進入夢天實驗艙表示祝賀,想請問三位航天員,新居感覺怎么樣?

神舟十四號航天員 陳冬:在太空值守的第152天,我們終于迎來了夢天實驗艙。由天和到問天到夢天,聯手打造了非常豪華的中國太空家園,我們的家越來越壯大了。

總臺記者 勞春燕:從6月5日,三位太空駐留快要滿五個月了,最深的感受是什么?

神舟十四號航天員 劉洋:我最深的感受是幸福與自豪,十年前,我執行神舟九號任務,進入天宮一號,那是我國的第一個太空實驗室,三艙結構。十年后,我們的太空家園變成三艙兩船的構型,更加寬敞、更加舒適、更加美好。

神舟十四號航天員 蔡旭哲:我最深的感受就是,首次飛行完成了自己個人的首次出艙,領會到了太空的深邃之美,后續會我們會繼續精心操作,密切配合完成好后面的飛行任務。

航天員進駐之后將開展哪些工作?

接下來,神舟十四號航天員乘組將圍繞夢天實驗艙載人環境,建立開展一系列工作。

中國航天員科研訓練中心總體室副研究員 仲偉巍:首先是把載人環境建立起來,建成組合體三艙聯動的這種環境,再次就是把相關的就是組合體的信息系統給建立起來,其次就是我們夢天也上行了很多貨包,后續還有一些拆解貨包的工作,另外就是整個三艙組合體有一個關系功能的測試,也需要航天員進行后面的配合。

后續天舟五號和神舟十五號任務將實施

后續,神舟十四號航天員乘組將在空間站內,先后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。

空間站載人環境更優化 長期駐留有保障

從神舟九號航天員乘組乘神舟飛船第一次訪問在軌航天器,并開展組合體中期駐留飛行,到如今6個月的長期駐留,航天員在軌的工作生活,發生了怎樣的改變呢?

神舟九號:非再生生保技術 生活空間有限

2012年6月16日,神舟九號飛船在酒泉衛星發射中心點火發射升空,18日與天宮一號實施自動交會對接,這是中國首次實施載人空間交會對接。同時,也全面驗證了目標飛行器保障支持航天員生活工作的功能、性能,以及組合體管理技術。

航天員科研訓練中心航天員系統副總設計師 劉偉波:神舟九號載人飛行,那個時候使用的還是非再生生保技術。從生活上來講,那個時候是一些必備的生活設施,我們借用了飛船的一些裝備,來實現組合體駐留,比如說我們的飲水、食物、加熱、衛生等等,都是借用了軌道艙的設備。

神舟十四號:分區更加明確 便于高效開展工作

從神舟九號為期10天的太空之旅,到神舟十四號航天員6個月的長期駐留,如今,空間站階段航天員的生活工作分區,更加明確。

航天員科研訓練中心航天員系統副總設計師 劉偉波:我們空間站上有完備成套的生活設施,睡眠區、衛生區、太空廚房、鍛煉區、醫監區。便捷的生活是工作的保障,我們在軌的這些生活設施,高效的利用,方便的生活,是他們(航天員)開展高效工作、開展科學研究的基礎。

航天員長期駐留空間站,物資供給必不可少。在軌時間超過3個月,僅靠地面補給,已不能滿足任務需要。所以,為航天員提供環境控制、生命保障和應急保障等功能的空間站環控生保技術,已成為實現空間站在軌長期運行的關鍵。

航天員科研訓練中心航天員系統副總設計師 劉偉波:空間站使用的環控生保技術,屬于物化再生式環控生保,就是要實現大氣和水的再生循環利用,這樣的一個循環,最直接的好處就是降低了物資補給的量,在未來運營中能夠顯著降低空間站運營成本。

2023年我國第三批航天員將執行任務

據了解,目前,我國第三批航天員正在加緊訓練,計劃2023年開始執行空間站任務。我國第三批航天員共有17名男航天員,和1名女性航天員入選。此外,我國第四批預備航天員選拔已經啟動。第四批將選拔12至14名預備航天員。未來,將有更多航天員進入中國空間站,開展更豐富的工作。

標簽: 夢天實驗艙 中國空間站

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