據(jù)中國載人航天工程辦公室消息,北京時(shí)間3日9時(shí)32分,中國空間站夢天實(shí)驗(yàn)艙順利完成轉(zhuǎn)位。這標(biāo)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(biāo),邁出了關(guān)鍵一步。那么,中國空間站的“太空變形”是如何實(shí)現(xiàn)的?
夢天實(shí)驗(yàn)艙此次轉(zhuǎn)位過程分成幾個(gè)階段,包括轉(zhuǎn)位準(zhǔn)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(fù)。
(資料圖)
中國載人航天工程總設(shè)計(jì)師 周建平:這是一個(gè)很重要的標(biāo)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(zhǔn)備:空間站姿態(tài)垂直于地球方向
步驟一:轉(zhuǎn)位準(zhǔn)備。在轉(zhuǎn)位任務(wù)開始前,夢天實(shí)驗(yàn)艙位于核心艙的前項(xiàng)對(duì)接口。此時(shí),整個(gè)空間站是一個(gè)“偏T字”構(gòu)型。要進(jìn)行轉(zhuǎn)位的話,首先要調(diào)整整個(gè)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(tuán)五院空間站系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)師羅超:整個(gè)艙體就是由水平倒飛一個(gè)姿態(tài),變成一個(gè)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(yùn)飛船在底下,整個(gè)飛行方向是朝著前邊,推著問天實(shí)驗(yàn)艙在飛一個(gè)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(duì)接機(jī)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(shí)驗(yàn)艙從空間站組合體前向?qū)涌?,轉(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(shí)驗(yàn)艙始終保持在一個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)位。這是我國首創(chuàng)的太空轉(zhuǎn)位方式。實(shí)現(xiàn)了在轉(zhuǎn)位前后,夢天實(shí)驗(yàn)艙對(duì)天,對(duì)地的方向保持不變。
與平面轉(zhuǎn)位對(duì)應(yīng)的,還有滾轉(zhuǎn)式的轉(zhuǎn)位,也就是利用艙體的翻轉(zhuǎn)來實(shí)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(tuán)五院空間站系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)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(dòng)完成后,艙體整個(gè)對(duì)天對(duì)地面是變了,平面轉(zhuǎn)位的方案,其實(shí)是不繞自身旋轉(zhuǎn),相當(dāng)于是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)加一個(gè)平動(dòng)過來的,整個(gè)艙相當(dāng)于是在平面內(nèi)轉(zhuǎn)了一個(gè)90度。
側(cè)向捕獲:與核心艙側(cè)向永久停泊口對(duì)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?duì)接捕獲,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(shè)計(jì)師周建平:后續(xù)還有很多動(dòng)作,包括這個(gè)狀態(tài)的設(shè)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(wù)。
航天員進(jìn)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也變得更多。今天15時(shí)12分,神舟十四號(hào)航天員乘組順利進(jìn)入夢天實(shí)驗(yàn)艙,并與總臺(tái)記者天地連線,分享了在軌五個(gè)月的工作與生活。接下來,讓我們一起回顧三名航天員進(jìn)入夢天實(shí)驗(yàn)艙時(shí),激動(dòng)人心的一刻。
15時(shí)12分,神舟十四號(hào)航天員乘組順利進(jìn)入夢天實(shí)驗(yàn)艙。
總臺(tái)獨(dú)家采訪神舟十四號(hào)航天員乘組
總臺(tái)記者 勞春燕:首先對(duì)你們順利進(jìn)入夢天實(shí)驗(yàn)艙表示祝賀,想請(qǐng)問三位航天員,新居感覺怎么樣?
神舟十四號(hào)航天員陳冬:在太空值守的第152天,我們終于迎來了夢天實(shí)驗(yàn)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(tái)記者 勞春燕:從6月5日,三位太空駐留快要滿五個(gè)月了,最深的感受是什么?
神舟十四號(hào)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(hào)任務(wù),進(jìn)入天宮一號(hào),那是我國的第一個(gè)太空實(shí)驗(yàn)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(hào)航天員蔡旭哲:我最深的感受就是,首次飛行完成了自己個(gè)人的首次出艙,領(lǐng)會(huì)到了太空的深邃之美,后續(xù)會(huì)我們會(huì)繼續(xù)精心操作,密切配合完成好后面的飛行任務(wù)。
航天員進(jìn)駐之后將開展哪些工作?
接下來,神舟十四號(hào)航天員乘組將圍繞夢天實(shí)驗(yàn)艙載人環(huán)境,建立開展一系列工作。
中國航天員科研訓(xùn)練中心總體室副研究員仲偉?。菏紫仁前演d人環(huán)境建立起來,建成組合體三艙聯(lián)動(dòng)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(gè)三艙組合體有一個(gè)關(guān)系功能的測試,也需要航天員進(jìn)行后面的配合。
后續(xù)天舟五號(hào)和神舟十五號(hào)任務(wù)將實(shí)施
后續(xù),神舟十四號(hào)航天員乘組將在空間站內(nèi),先后迎接天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船、神舟十五號(hào)載人飛船的訪問。屆時(shí),神舟十四號(hào)、十五號(hào)兩個(gè)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(hào)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(gè)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?
空間站載人環(huán)境更優(yōu)化,長期駐留有保障。
神舟九號(hào):非再生生保技術(shù) 生活空間有限
2012年6月16日,神舟九號(hào)飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射升空,18日與天宮一號(hào)實(shí)施自動(dòng)交會(huì)對(duì)接,這是中國首次實(shí)施載人空間交會(huì)對(duì)接。同時(shí),也全面驗(yàn)證了目標(biāo)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(xùn)練中心航天員系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師劉偉波:神舟九號(hào)載人飛行,那個(gè)時(shí)候使用的還是非再生生保技術(shù)。從生活上來講,那個(gè)時(shí)候是一些必備的生活設(shè)施,我們借用了飛船的一些裝備,來實(shí)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(shè)備。
神舟十四號(hào):分區(qū)更加明確 便于高效開展工作
從神舟九號(hào)為期10天的太空之旅,到神舟十四號(hào)航天員6個(gè)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(xùn)練中心航天員系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師劉偉波:我們空間站上有完備成套的生活設(shè)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(shè)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(xué)研究的基礎(chǔ)。
航天員長期駐留空間站,物資供給必不可少。在軌時(shí)間超過3個(gè)月,僅靠地面補(bǔ)給,已不能滿足任務(wù)需要。所以,為航天員提供環(huán)境控制、生命保障和應(yīng)急保障等功能的空間站環(huán)控生保技術(shù),已成為實(shí)現(xiàn)空間站在軌長期運(yùn)行的關(guān)鍵。
航天員科研訓(xùn)練中心航天員系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)大氣和水的再生循環(huán)利用,這樣的一個(gè)循環(huán),最直接的好處就是降低了物資補(bǔ)給的量,在未來運(yùn)營中能夠顯著降低空間站運(yùn)營成本。
2023年我國第三批航天員將執(zhí)行任務(wù)
據(jù)了解,目前,我國第三批航天員正在加緊訓(xùn)練,計(jì)劃2023年開始執(zhí)行空間站任務(wù)。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(yù)備航天員選拔已經(jīng)啟動(dòng)。第四批將選拔12至14名預(yù)備航天員。未來,將有更多航天員進(jìn)入中國空間站,開展更豐富的工作。