当前页面 ： 首页 > 新闻 > 正文 >

世界视点！长度最长、直径最大、空间宽敞 中国空间站首个实验舱“问天”启航

来源： 时间： 2022-07-24 15:40:53

视频来源：通讯员 王淇俊


(相关资料图)

“问天”踏征途， 启航赴“天宫”。今天14点22分，长征五号B遥三运载火箭在文昌航天发射场成功将我国空间站问天实验舱精准送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，我国空间站首个实验舱将实施在轨组装建造计划。中国空间站将首次在有航天员的状态下迎接航天器。

作为中国空间站首个实验舱，问天实验舱有哪些特殊功能？它的“到访”将给航天员带来哪些太空“出差”新体验？

王淇俊 颜鹏飞 摄影

比“天和”更大更重更宽敞

中国空间站就像一座三室两厅还带储藏间的“豪宅”。“三室”指一个核心舱和两个实验舱，“两厅”则是指神舟载人飞船和天舟货运飞船。“问天”的加入，将拓展航天员在轨的工作和生活空间。这个迄今为止中国最长的航天器，配置了与“天和”核心舱一样的航天员生活设施，增加了一个小型机械臂及多种科学研究设备，并将经历6名中国航天员在太空“会师”这一历史性时刻。

问天实验舱全长17.9米，发射质量23吨，由工作舱、气闸舱及资源舱三部分组成。据了解，问天实验舱配置了与核心舱一样的航天员生活设施，将来可以与核心舱一起，接受两艘载人飞船轮换期间6名航天员的生活。空间站建成后，问天实验舱的气闸舱将作为航天员进行舱外作业的主要出舱口；同时，问天实验舱还具备对空间站组合体的管理和控制功能，也就是说在核心舱平台功能出现故障的前提下，可以接管对空间站组合体的操作，从而从整体上提高空间站的可靠性。

与天和核心舱相比，问天实验舱更重、更大，具备更强的超万瓦级的供电能力、千兆级的信息传输能力。作为航天员未来在空间站内进行空间生命科学研究的主要基地，问天实验舱的工作舱也更为宽敞，舱内配置了多台科学实验柜，推动我国在生命生态、生物技术和变重力科学等科技领域的相关研究。

超大“翅膀”二次展开能量爆棚

“豪宅”扩建，人丁兴旺，需要配套更强大的能源系统。和地面的建筑一样，太空“豪宅”房屋之间的能源可以互通。实验舱、核心舱、神舟飞船、货运飞船组成了太空“供电大联盟”，互帮互助，通过灵活的并网供电，确保整个空间站系统的正常能源供给。而“问天”这个集多种优势于一身的“大块头”，将在与“天和”成功对接后，与将来的梦天舱肩负起中国空间站主要能量来源这一光荣使命。

问天实验舱配置了目前国内研制的最大面积可展收柔性太阳翼。“问天”太阳翼的单翼翼展，从“天和”的12.6米增加到了27米，面积可达138 平方米，相当于从一座羽毛球场扩建到一座篮球场。在供电能力上，“问天”单翼供电能力达到“天和”的2倍之多，最大可达18千瓦。同时，对锂离子蓄电池数量扩充，对供电能力扩容。可以说，问天实验舱的加入，让中国空间站实现了能源自由。

除了“新面貌”令人惊艳，问天实验舱太阳翼还将以全新的“出场方式”亮相。为了避免问天实验舱与空间站组合体交会对接时产生的碰撞会对“全部张开的翅膀”带来冲击损伤，此次太阳翼的展开将分“两步走”、共七个步骤，期间还会有一次“中场休息”，全程历时80分钟。展开、锁紧、再展开、再锁紧，凭借其“高可靠可重复展收”的硬核技术，问天实验舱太阳翼在太空中收放自如、刚柔并济，时刻确保“电力在线”。

为了让“柔性翅膀”24小时不间断追踪太阳，问天实验舱还首次采用太阳翼双自由度同时转动，确保每一缕阳光都垂直照射在太阳翼上。为了实现这一技术，中国航天科技集团八院自主研制出我国目前设计规模最大、连续工作寿命最长、传输功率最大的大型回转运动类空间机构产品——对日定向装置，有了它的加持，空间站将实时捕捉每一道阳光，保证空间站源源不断的能量供给。

航天员在轨见证大块头“太空之吻”

问天实验舱入轨后，将与空间站组合体实施轴向交会对接，两个大块头之间的“太空之吻”将亮相太空：23吨的问天实验舱与40多吨的空间站组合体，将是我国目前最大吨位的两个航天器之间的交会对接，也是我国空间站第一次在有人的状态下进行交会对接。如此大场面，“身经百战”的对接机构依然可以驾轻就熟。由于设计先进、安全可靠，对接机构完全可以适应未来空间站建造8至180吨各种吨位以及各种方式的对接。对接完成后，我国空间站以庞大的身躯继续在轨飞行，“养精蓄锐”迎接下一次的大动作。

在轨期间，问天实验舱将完成我国首次在轨大惯量转位动作，即通过平面转位90度，让原本对接在节点舱前向对接口的问天实验舱转向节点舱的侧向停泊口并再次对接，从而腾出核心舱的前向对接口，为梦天实验舱的到访做好充分准备。这将是我国首次航天器在轨转位组装，也是国际上首次以平面式转位方案进行航天器转位的探索尝试。转位过程中，问天实验舱将通过安装在舱体上的“纤细”转臂与核心舱上的转位基座，以及对接机构的密切配合，上演一场惊心动魄的“太空泊车”大片。

打造多功能“太空资源仓库”

作为空间站T字构型中一横的两个最远端，问天实验舱、梦天实验舱的资源舱可谓是八院推进舱大家族中的双胞胎兄弟。实验舱资源舱在功能上与其他推进舱成员一脉相承，是航天器的能源与动力中心。同时高“站位”、梨型“身材”、能力强又为其增添了极其独特的魅力。

梨型“身材”的资源舱还是一个健身型男，身长三米四，腰围二米六，体重300公斤，形体匀称且肌肉健硕。他需头顶1吨重的对日定向装置，肩扛1.2吨重的太阳电池翼，怀揣1.8吨重的推进主承力模块，依然刚直强悍。结构设计层面，资源舱80%零部件采用第三代高比强度高比模量铝锂合金，以高于500倍自身重量的设计载荷顺利通过了静力试验的考核，并在验收级和鉴定级的振动试验下顺利通过了单舱和整器力学试验的考核，练就了强悍的肌肉与骨骼。

为了保证各种重要设备的可靠安装，中国航天科技集团八院为资源舱锻造了一副坚韧的“钢筋铁骨”，让原本只作为能源中心的资源舱，成功化身为一间多功能“太空资源仓库”，为空间站的在轨建造及后续运行保驾护航。

【更多看点】

神舟十四号飞行任务期间将全面完成以天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱为基本构型的天宫空间站建造，建成国家太空实验室。今天发射的问天实验舱主要面向空间生命科学研究，配置了生命生态、生物技术和变重力科学等实验柜，将有力推动空间生命科学前沿科技突破。后续发射的梦天实验舱主要面向微重力科学研究。

问天实验舱是当今世界上长度最长、直径最大的单体载人航天器，由工作舱、气闸舱、资源舱三舱段组成，整舱轴向总长约17.9米，舱体最大直径4.2米。问天实验舱内航天员自由活动空间近50立方米，配置3个航天员睡眠区、1个全功能卫生区兼储物间。问天实验舱装有8个实验机柜，舱外暴露实验平台配置22个标准载荷接口。

问天实验舱将与天和核心舱实施快速交会对接，与核心舱对接形成两舱一字构型组合体。梦天实验舱发射前1个月，实施问天实验舱转位，建立L构型组合体，等待梦天实验舱的到来。

问天实验舱有四大任务：完成与核心舱交会对接和在轨转位；作为空间站组合体控制与管理的系统级备份，具备组合体管理能力；为航天员长期安全驻留提供保障条件，支持航天员出舱活动；为开展大规模舱内外空间科学实验和技术试验提供保障条件。

迎来问天实验舱后，航天员将进入舱内启动生命维持系统，完成科学实验柜的组装，开展交叉科学实验。此外，全新的太空授课也将在问天实验舱开展，航天员还会择机首次从问天实验舱的出舱口出舱。问天实验舱的发射，将迈出空间站建设的重要一步。目前，梦天实验舱也已完成正样热试验，计划年内发射。

2021年4月29日，空间站天和核心舱从文昌航天发射场一飞冲天，宣告中国空间站建造首战告捷，我国正式迈入空间站时代。2021年5月29日、9月20日和2022年5月10日，天舟二号、三号、四号货运飞船先后起飞，与天和核心舱顺利对接，为航天员送去工作、生活物资。神舟十四号飞行乘组3名航天员将迎来空间站两个实验舱以及天舟五号货运飞船、神舟十五号载人飞船的来访对接，并与神舟十五号飞行乘组进行在轨轮换，于12月返回地球。

（新民晚报记者 叶薇 通讯员 樊萍 李同）

标签： 中国空间站

为您推荐

新闻
行业
-
公司