
7月24日14時(shí)22分,搭載中國(guó)空間站問天實(shí)驗(yàn)艙的長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭,在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火發(fā)射,約495秒后,問天實(shí)驗(yàn)艙與火箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射取得圓滿成功。這是我國(guó)載人航天工程立項(xiàng)實(shí)施以來的第24次飛行任務(wù)。問天實(shí)驗(yàn)艙是中國(guó)空間站第二個(gè)艙段,也是首個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙。7月25日3時(shí)13分,問天實(shí)驗(yàn)艙成功對(duì)接于天和核心艙前向端口,整個(gè)交會(huì)對(duì)接過程歷時(shí)約13小時(shí)。這是我國(guó)兩個(gè)20噸級(jí)航天器首次在軌實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接,也是空間站有航天員在軌駐留期間首次進(jìn)行空間交會(huì)對(duì)接。
比天和核心艙更高、更大、更重
問天實(shí)驗(yàn)艙全長(zhǎng)17.9米,直徑4.2米,發(fā)射重量23噸,比空間站天和核心艙更高、更大、更重,將為航天員提供專用的生活和工作場(chǎng)所。問天實(shí)驗(yàn)艙豎起來有6層樓高,體積和重量跟北京地鐵13號(hào)線列車的一節(jié)車廂差不多,是全世界現(xiàn)役在軌最重的單艙主動(dòng)飛行器。
問天實(shí)驗(yàn)艙配置了與天和核心艙一樣的航天員生活設(shè)施,包括3個(gè)睡眠區(qū)、1個(gè)衛(wèi)生區(qū)和廚房等設(shè)施,未來可與核心艙一起來支持兩艘載人飛船輪換期間6名航天員的生活。結(jié)構(gòu)上,問天實(shí)驗(yàn)艙由用來完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)的工作艙、支持太空出艙的氣閘艙及儲(chǔ)備上行物資的資源艙3部分組成。
問天實(shí)驗(yàn)艙的工作艙長(zhǎng)達(dá)9米,是目前我國(guó)航天器中體型最大、承載最重的密封艙,也是世界第二大單密封艙體,這里還是航天員的生活工作場(chǎng)所。
問天實(shí)驗(yàn)艙的一大特點(diǎn)是配置了全新的出艙氣閘艙,這是未來空間站完全建成后航天員的主用出艙口。新的氣閘艙出艙口朝下,更為寬敞,航天員出艙更方便。
與以往傳統(tǒng)密封艙不同,氣閘艙首次采用“外方內(nèi)圓”的構(gòu)型方案,視覺效果十分獨(dú)特,是空間站系統(tǒng)唯一一個(gè)看上去是方形的艙體,里面則為圓柱狀。作為我國(guó)最大的專用氣閘艙,出艙口比以往艙門更大、保護(hù)裝置配備更齊全,在軌組裝應(yīng)急艙門則為航天員出艙活動(dòng)提供了雙重安全保障。航天員通過新的氣閘艙進(jìn)行出艙準(zhǔn)備和艙外返回時(shí),可以更舒展、更從容,出艙活動(dòng)、開展艙外實(shí)驗(yàn)更為便利。由于出艙口變寬,航天員還能攜帶大個(gè)頭的設(shè)備出艙工作,艙外工作能力大大提升。
柔性太陽翼單翼展開面積可達(dá)110平方米
在外形上,問天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙有明顯不同,前者尾部有一對(duì)巨大的“翅膀”,也就是太陽能帆板或稱柔性太陽電池翼。
問天實(shí)驗(yàn)艙配置的是目前國(guó)內(nèi)研制的最大面積可展收柔性太陽翼,單翼全展開狀態(tài)下最長(zhǎng)達(dá)27米,展開面積可達(dá)110平方米。無論是展開面積還是供電能力,這對(duì)“翅膀”都達(dá)到了天和核心艙太陽翼的兩倍之多。問天實(shí)驗(yàn)艙的每天平均發(fā)電量,能為空間站運(yùn)行提供充足的能源,足夠一個(gè)普通家庭用上一個(gè)半月。
小機(jī)械臂“短小精悍”
與天和核心艙一樣,問天實(shí)驗(yàn)艙也搭載了一個(gè)機(jī)械臂。相比于核心艙配備的展開長(zhǎng)度達(dá)10米、最大承載質(zhì)量25噸的大機(jī)械臂,問天實(shí)驗(yàn)艙的機(jī)械臂要顯得更“短小精悍”。
大機(jī)械臂手臂夠長(zhǎng),轉(zhuǎn)移范圍更大,作業(yè)半徑近10米;力氣夠大,簡(jiǎn)直是一個(gè)“大力士”,可以抓住并轉(zhuǎn)移一個(gè)完整的航天器。相比之下,問天實(shí)驗(yàn)艙的小機(jī)械臂長(zhǎng)度約5米,承載能力為3噸,但這個(gè)“小手”的設(shè)計(jì)目的就是抓握中小型設(shè)備,進(jìn)行更為精細(xì)化的操作。
比如,它可以在不需要航天員出艙的情況下,獨(dú)立完成艙外22個(gè)標(biāo)準(zhǔn)載荷接口的“即插即用”操作,可以有效節(jié)省航天員在軌工作負(fù)荷。
“太空之吻”有新看點(diǎn)
問天實(shí)驗(yàn)艙入軌后,與核心艙組合體實(shí)施交會(huì)對(duì)接——23噸的問天實(shí)驗(yàn)艙與40多噸的核心艙組合體,是我國(guó)目前最大噸位的兩個(gè)航天器之間的交會(huì)對(duì)接,也是中國(guó)空間站首次在有人的狀態(tài)下迎接航天器的來訪。
航天科技集團(tuán)五院?jiǎn)柼鞂?shí)驗(yàn)艙GNC分系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師宋曉光打了個(gè)形象的比方:“如果按重量來看,載人飛船對(duì)接像開小跑車,可控性強(qiáng);貨運(yùn)飛船對(duì)接像開小卡車;而到了問天和未來夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接,就如同要把一輛裝備豪華的大房車停到一個(gè)小車位里。”
在軌期間,問天實(shí)驗(yàn)艙還將實(shí)現(xiàn)平面轉(zhuǎn)位90度,讓原本對(duì)接在節(jié)點(diǎn)艙前向?qū)涌诘膯柼鞂?shí)驗(yàn)艙,轉(zhuǎn)向節(jié)點(diǎn)艙的側(cè)向停泊口,并再次對(duì)接,從而騰出核心艙的前向?qū)涌冢瑸閴?mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的到訪做好充分準(zhǔn)備。這將是我國(guó)首次航天器在軌轉(zhuǎn)位組裝,也將是國(guó)際上首次探索以平面式轉(zhuǎn)位方案進(jìn)行航天器轉(zhuǎn)位。
(綜合《人民日?qǐng)?bào)》、新華社訊)