“夢(mèng)天”成功與“天和”完成對(duì)接，中國(guó)空間站基本型即將在軌建造完畢

最后的拼圖——超大利器

“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙重約23噸，是我國(guó)空間站 T 字構(gòu)型組合體的最后一個(gè)部分。

“夢(mèng)天”由工作艙、貨物氣閘艙、載荷艙、資源艙四個(gè)艙段組成，艙體全長(zhǎng)17.88 米，直徑 4.2 米。在軌組裝完成后，其將與空間站其它兩艙實(shí)現(xiàn)控制、能源、信息、環(huán)境等功能的并網(wǎng)管理，共同支持空間站開(kāi)展更大規(guī)模的空間研究實(shí)驗(yàn)和新技術(shù)試驗(yàn)，打造空間技術(shù)應(yīng)用研究的“夢(mèng)工場(chǎng)”。

從總體構(gòu)型來(lái)看，“夢(mèng)天”的“肚子”更圓，采用了獨(dú)特的“套娃”設(shè)計(jì)。工作艙在最前端，通過(guò)對(duì)接機(jī)構(gòu)與核心艙相連，這也是航天員艙內(nèi)工作與鍛煉的地方，上天時(shí)艙內(nèi)裝有8臺(tái)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜。載荷艙與貨物氣閘艙則是以“雙艙嵌套”的形式與工作艙相連，即在載荷艙的內(nèi)部，隱藏著一個(gè)貨物氣閘艙。最末端的是資源艙，裝有對(duì)日定向裝置和大型柔性太陽(yáng)翼等。

“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙是我國(guó)“天宮”空間站的三個(gè)艙中支持載荷能力最強(qiáng)的艙段，可配置13 臺(tái)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜，主要面向微重力科學(xué)研究，支持流體物理、材料科學(xué)、超冷原子物理等前沿試驗(yàn)項(xiàng)目。為了最大化實(shí)現(xiàn)艙外試驗(yàn)支持能力，其艙外配置有 37個(gè)載荷安裝工位，它們能為各類科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷提供機(jī)、電、信息方面的能力支持，確保它們?cè)谔窄h(huán)境下開(kāi)展各類實(shí)驗(yàn)。特別是載荷艙上配置有兩塊可在軌展開(kāi)的暴露載荷實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可進(jìn)一步增強(qiáng)空間站的載荷支持能力。

“夢(mèng)天”與“問(wèn)天”

因?yàn)槿蝿?wù)分工和定位不同，“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙與“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙有明顯的不同。由于“夢(mèng)天”是航天員工作的地方，所以像“問(wèn)天”沒(méi)有配置再生式生保系統(tǒng)、臥室和衛(wèi)生間，但有類似健身房的劃船機(jī)等航天員的抗阻鍛煉設(shè)備。其上也沒(méi)有小機(jī)械臂，如果需要，“問(wèn)天”艙上的小機(jī)械臂可以爬到“夢(mèng)天”艙上作業(yè)。

“夢(mèng)天”和“問(wèn)天”這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙在外形上很像，并且在艙段的組成上都有工作艙、氣閘艙和資源艙，特別是它們的工作艙和資源艙的造型幾乎一樣。其工作艙都是位于最內(nèi)側(cè)，通過(guò)對(duì)接機(jī)構(gòu)與核心艙的節(jié)點(diǎn)艙相連，在艙內(nèi)均安裝了多臺(tái)科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜，但在開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)方面，“夢(mèng)天”和“問(wèn)天”的能力和責(zé)任卻各有側(cè)重。

“問(wèn)天”主要面向空間生命科學(xué)研究，配置了生命生態(tài)、生物技術(shù)和變重力科學(xué)等實(shí)驗(yàn)柜；“夢(mèng)天”主要面向微重力科學(xué)研究，配置了流體物理、材料科學(xué)、燃燒科學(xué)、基礎(chǔ)物理以及航天技術(shù)試驗(yàn)等多學(xué)科方向的實(shí)驗(yàn)柜。

在外形上“夢(mèng)天”和“問(wèn)天”的主要不同是在工作艙與資源艙的中間部分的氣閘艙上。“問(wèn)天”上的人員氣閘艙是“外方內(nèi)圓”，即圓柱形氣閘艙外有個(gè)方形的外殼（艙外暴露實(shí)驗(yàn)平臺(tái)）；而“夢(mèng)天”上相同位置采用了“艙中艙”設(shè)計(jì)（氣閘艙+載荷艙），所以“夢(mèng)天”比“問(wèn)天”多1個(gè)艙。

強(qiáng)大的科技支持

支持更強(qiáng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)使命的“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙采用了一系列的黑科技。

例如：

●應(yīng)用了別具一格的載荷自動(dòng)進(jìn)出艙技術(shù)，具有流程簡(jiǎn)單、對(duì)載荷支持能力強(qiáng)、對(duì)載荷自身要求低、可連續(xù)開(kāi)展進(jìn)出艙任務(wù)等特點(diǎn)，可減少航天員出艙和艙外航天服使用次數(shù)，有效提高空間站進(jìn)行艙外載荷實(shí)（試）驗(yàn)的能力和效率，降低載荷進(jìn)出艙成本。

●專門配置了微小飛行器在軌釋放機(jī)構(gòu)，在載荷轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)與機(jī)械臂的配合下，能夠滿足百千克級(jí)微小飛行器或者多個(gè)規(guī)格立方星的在軌釋放需求，解決微衛(wèi)星和立方星低成本進(jìn)入太空的問(wèn)題，從而能進(jìn)一步增強(qiáng)空間站的綜合應(yīng)用效益。

●搭載了真實(shí)感爆棚的圖像體系；其話音設(shè)備配備了12個(gè)軟件，可實(shí)時(shí)處理 30 路鏈路數(shù)據(jù)，構(gòu)建了靈活性超強(qiáng) 10的話音網(wǎng)絡(luò)；三艙合一后，使得空間站的高通設(shè)備增加到了3臺(tái)，從單打獨(dú)斗變?yōu)榛閭浞菰俚健拌F三角隊(duì)形”。空間站的數(shù)據(jù)處理和傳輸能力將再度提高。

●裝有與“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙相同配置的大型柔性太陽(yáng)翼，單翼長(zhǎng)達(dá)27 米、可展開(kāi)面積138平方米，單個(gè)功率高達(dá)18千瓦。我國(guó)空間站基本構(gòu)型組裝完成后，整個(gè)空間站柔性太陽(yáng)翼面積超過(guò)700平方米，日發(fā)電量可達(dá)近1000度，相當(dāng)于一個(gè)普通家庭近半年的用電量，讓中國(guó)空間站徹底實(shí)現(xiàn)能源自由。

●應(yīng)用了 X 射線透射成像系統(tǒng)，作為空間站材料實(shí)時(shí)觀察實(shí)驗(yàn)主載荷，也是“世界第一臺(tái)”在載人航天器中使用 X 射線透射成像原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的科學(xué)裝置，在資源與空間受限的情況下實(shí)現(xiàn)了 X 射線的完全屏蔽，是具有歷史意義的科學(xué)裝置。

●在“夢(mèng)天”的I、III 象限均配置了有源驅(qū)動(dòng)展開(kāi)式暴露平臺(tái)，在III象限增配了固定式暴露平臺(tái)，可為中小型標(biāo)準(zhǔn)載荷提供機(jī)、電、熱、信息等支持。

另外還有對(duì)日定向裝置、天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)、在軌以太網(wǎng)技術(shù)、 仿真體系建設(shè)、對(duì)接轉(zhuǎn)位技術(shù)等一系列先進(jìn)技術(shù)。