據(jù)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(zhuǎn)位。這標志著中國空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成,向著建成空間站的目標,邁出了關(guān)鍵一步。那么,中國空間站的“太空變形”是如何實現(xiàn)的?
(資料圖片)
夢天實驗艙此次轉(zhuǎn)位過程分成幾個階段,包括轉(zhuǎn)位準備、兩艙分離、艙體轉(zhuǎn)位、側(cè)向捕獲以及轉(zhuǎn)位后的狀態(tài)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(gòu)型已經(jīng)完全到位。
轉(zhuǎn)位準備:空間站姿態(tài)垂直于地球方向
步驟一:轉(zhuǎn)位準備。在轉(zhuǎn)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(gòu)型。要進行轉(zhuǎn)位的話,首先要調(diào)整整個空間站的姿態(tài),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(tǒng)總體設計師 羅超:整個艙體就是由水平倒飛一個姿態(tài),變成一個豎起來的重力梯度姿態(tài),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(tài)。
兩艙分離:夢天艙轉(zhuǎn)臂與核心艙基座捕獲連接
步驟二:兩艙分離。對接機構(gòu)解鎖,夢天艙轉(zhuǎn)臂伸向天和核心艙上的基座,轉(zhuǎn)臂和基座捕獲連接,夢天艙和核心艙分離。
艙體轉(zhuǎn)位:采用我國首創(chuàng)的平面轉(zhuǎn)位方式
步驟三:艙體轉(zhuǎn)位。此次,夢天實驗艙從空間站組合體前向?qū)涌冢D(zhuǎn)位到側(cè)向的永久停泊口,采用了平面轉(zhuǎn)位方式,也就是說在轉(zhuǎn)位過程中,夢天實驗艙始終保持在一個平面內(nèi)進行轉(zhuǎn)位。這是我國首創(chuàng)的太空轉(zhuǎn)位方式。實現(xiàn)了在轉(zhuǎn)位前后,夢天實驗艙對天,對地的方向保持不變。
與平面轉(zhuǎn)位對應的,還有滾轉(zhuǎn)式的轉(zhuǎn)位,也就是利用艙體的翻轉(zhuǎn)來實現(xiàn)位置改變。那么,為什么中國空間站采用的是平面轉(zhuǎn)位呢?
航天科技集團五院空間站系統(tǒng)總體設計師 羅超:滾轉(zhuǎn)式的轉(zhuǎn)位,形象來說,就是被轉(zhuǎn)艙體的轉(zhuǎn)動完成后,艙體整個對天對地面是變了,平面轉(zhuǎn)位的方案,其實是不繞自身旋轉(zhuǎn),相當于是一個轉(zhuǎn)動加一個平動過來的,整個艙相當于是在平面內(nèi)轉(zhuǎn)了一個90度。
側(cè)向捕獲:與核心艙側(cè)向永久停泊口對接捕獲
步驟四:側(cè)向捕獲。夢天艙與天和核心艙側(cè)向?qū)涌趯硬东@,轉(zhuǎn)臂解除與基座連接,夢天艙與核心艙鎖緊,完成轉(zhuǎn)位。
中國載人航天工程總設計師 周建平:后續(xù)還有很多動作,包括這個狀態(tài)的設置,包括測試,來完成我們中國空間站三艙構(gòu)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(lián)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(zhí)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(jié)構(gòu)。十年后,我們的太空家園變成三艙兩船的構(gòu)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(xù)會我們會繼續(xù)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(huán)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?。?/strong>首先是把載人環(huán)境建立起來,建成組合體三艙聯(lián)動的這種環(huán)境,再次就是把相關(guān)的就是組合體的信息系統(tǒng)給建立起來,其次就是我們夢天也上行了很多貨包,后續(xù)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(guān)系功能的測試,也需要航天員進行后面的配合。
后續(xù)天舟五號和神舟十五號任務將實施
后續(xù),神舟十四號航天員乘組將在空間站內(nèi),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(huán)境更優(yōu)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(fā)生了怎樣的改變呢?
神舟九號:非再生生保技術(shù) 生活空間有限
2012年6月16日,神舟九號飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)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(shù)。
航天員科研訓練中心航天員系統(tǒng)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(shù)。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(xiàn)組合體駐留,比如說我們的飲水、食物、加熱、衛(wèi)生等等,都是借用了軌道艙的設備。
神舟十四號:分區(qū)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(qū),更加明確。
航天員科研訓練中心航天員系統(tǒng)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(qū)、衛(wèi)生區(qū)、太空廚房、鍛煉區(qū)、醫(yī)監(jiān)區(qū)。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(huán)境控制、生命保障和應急保障等功能的空間站環(huán)控生保技術(shù),已成為實現(xiàn)空間站在軌長期運行的關(guān)鍵。
航天員科研訓練中心航天員系統(tǒng)副總設計師 劉偉波:空間站使用的環(huán)控生保技術(shù),屬于物化再生式環(huán)控生保,就是要實現(xiàn)大氣和水的再生循環(huán)利用,這樣的一個循環(huán),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(zhí)行任務
據(jù)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(zhí)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(jīng)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。