2022年7月24日,長征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場成功將我國空間站問天實(shí)驗(yàn)艙精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。
發(fā)射只是開始。記者從中國航天科技集團(tuán)八院(以下簡稱八院)了解到,接下來問天實(shí)驗(yàn)艙將實(shí)施在軌組裝建造計(jì)劃。其中,這些看點(diǎn)不容錯(cuò)過。
看點(diǎn)一:國內(nèi)最大單體航天器
問天實(shí)驗(yàn)艙全長17.9米,發(fā)射質(zhì)量23噸,由工作艙、氣閘艙及資源艙三部分組成,是目前國內(nèi)最大的單體航天器。
問天實(shí)驗(yàn)艙配置了與核心艙一樣的航天員生活設(shè)施,將來可以與核心艙一起,接受兩艘載人飛船輪換期間6名航天員共同生活。
未來天宮空間站建成后,問天實(shí)驗(yàn)艙的氣閘艙將作為航天員進(jìn)行艙外作業(yè)的主要出艙口;同時(shí),問天實(shí)驗(yàn)艙還具備對空間站組合體的管理和控制功能,也就是說在核心艙平臺(tái)功能出現(xiàn)故障時(shí),它可以接管對空間站組合體的操作,從而在整體上提高空間站的可靠性。
與天和核心艙相比,問天實(shí)驗(yàn)艙更重、更大,具備了超萬瓦級供電能力、千兆級信息傳輸能力。作為航天員未來在空間站內(nèi)進(jìn)行空間生命科學(xué)研究的主要基地,問天實(shí)驗(yàn)艙的工作艙更為寬敞,艙內(nèi)配置了多臺(tái)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜,將有力推動(dòng)我國在生命生態(tài)、生物技術(shù)和變重力科學(xué)等科技領(lǐng)域的研究。
看點(diǎn)二:國內(nèi)最大太陽翼
隨著更多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的開展,空間站載荷供電需求也成倍增加。為此,問天實(shí)驗(yàn)艙配置了目前國內(nèi)研制面積最大的可展收柔性太陽翼,單翼全展開狀態(tài)下長27米,面積達(dá)138平方米。不管是展開面積還是供電能力,全新升級的“2.0版柔性太陽翼”都是天和核心艙太陽翼的兩倍之多。雙翼超萬瓦級的供電,能讓空間站基本實(shí)現(xiàn)“用電自由”。
該太陽翼還將以全新方式“亮相”。為避免交會(huì)對接時(shí)的碰撞對太陽翼造成沖擊損傷,此次太陽翼的展開將分兩步共7個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行,全程歷時(shí)80分鐘。展開、鎖緊、再展開、再鎖緊……問天實(shí)驗(yàn)艙太陽翼將在太空中剛?cè)岵?jì)、收放自如,展現(xiàn)其“高可靠可重復(fù)展收”的硬核技術(shù)。
看點(diǎn)三:對日定向裝置
受太陽入射角和空間站飛行姿態(tài)的影響,太陽翼的發(fā)電效率會(huì)因時(shí)段不同、姿態(tài)不同而產(chǎn)生相應(yīng)變化。
為了讓太陽翼能24小時(shí)保持最高發(fā)電效率,問天實(shí)驗(yàn)艙首次嘗試讓太陽翼雙自由度同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),確保每一縷陽光都垂直照射在太陽翼上。
為了實(shí)現(xiàn)這一技術(shù),八院自主研制出我國目前設(shè)計(jì)規(guī)模最大、連續(xù)工作壽命最長、傳輸功率最高的大型回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)類空間機(jī)構(gòu)產(chǎn)品——對日定向裝置。有了它,空間站將實(shí)時(shí)捕捉每一道陽光,保證源源不斷的能量供給。
看點(diǎn)四:國際上首次平面轉(zhuǎn)位動(dòng)作
在軌運(yùn)行期間,問天實(shí)驗(yàn)艙將完成我國首次在軌大慣量轉(zhuǎn)位動(dòng)作,即通過平面轉(zhuǎn)位90度,讓原本對接在節(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)向停泊口并再次對接,從而騰出前向?qū)涌?,為夢天?shí)驗(yàn)艙的“到訪”做好準(zhǔn)備。
這將是我國首次航天器在軌轉(zhuǎn)位組裝,也是國際上首次以平面式轉(zhuǎn)位方案進(jìn)行航天器轉(zhuǎn)位的探索嘗試。
轉(zhuǎn)位過程中,問天實(shí)驗(yàn)艙將通過安裝在艙體上的轉(zhuǎn)臂與核心艙上的轉(zhuǎn)位基座,在對接機(jī)構(gòu)的密切配合下,上演驚心動(dòng)魄的“太空大片”。
看點(diǎn)五:多功能“太空資源倉庫”
外壁兩側(cè)掛著1.2噸重的太陽翼、頭頂著近1噸的對日定向裝置、肚中還裝著近2噸重的推進(jìn)燃料儲(chǔ)箱……這個(gè)承擔(dān)著多重使命的“太空倉庫”,就是位于問天實(shí)驗(yàn)艙最頂端的資源艙。
資源艙看起來又高又瘦,但為了保證各種重要設(shè)備的可靠安裝,八院為其鍛造了一副堅(jiān)韌的“鋼筋鐵骨”,讓原本只作為能源中心的它能夠身兼多職,為空間站的在軌建造及后續(xù)運(yùn)行保駕護(hù)航。