北京时间今天15时37分23秒,⻓征五号B遥四运载⽕箭在⽂昌航天发射场⼀号发射⼯位点⽕起⻜。⻜⾏约493秒后舱-箭分离,⽕箭将中国空间站梦天实验舱准确送⼊预定对接初始轨道⼊⼝,发射任务圆满成功。这是中国空间站建造阶段的收官之战。与之前发射的问天实验舱⼀样,舱-箭分离后,中继天线、舱外照明等机构相继解锁展开,太阳翼完成“⼀次展开”,舱段开始交会对接程序。
在接下来的13个⼩时内,梦天舱将进⾏数次变轨,预计将在明天凌晨4点半对接于天和核⼼舱节点舱的前向对接⼝。此前,由天和核⼼舱、问天实验舱、天⾈四号货运⻜船和神⾈⼗四号载⼈⻜船构成的空间站组合体已经偏航180°⻜⾏,建⽴了倒⻜姿态等待梦天实验舱与其交会对接。对接完成后,梦天实验舱还将进⾏太阳翼⼆次展开、分离-转位-再对接、暴露实验平台展开等⼀系列动作,组成中国空间站三舱“T”字基本构型。
本次发射梦天实验舱的⻓征五号B遥四⽕箭,与之前发射问天实验舱的遥三⽕箭技术状态基本⼀致,⽕箭⾼度约为54⽶,整流罩直径5.2⽶,起⻜质量约为850吨。梦天实验舱舱体⻓度17.9⽶,最⼤直径4.2⽶,太阳翼完全展开后翼展55.66⽶。梦天实验舱⽀持航天员在轨驻留,并开展密封舱内试验和舱外暴露平台实验,同时梦天舱还可以为航天员提供应急避难场所。
梦天实验舱由⼯作舱、货物⽓闸舱+载荷舱、资源舱这三个主要部分组成。梦天舱在外观上与问天舱最⼤的区别就在于中段的货物⽓闸舱与载荷舱。为了最⼤限度拓展舱外暴露实验的⽀持规模,梦天舱在货物⽓闸舱外额外设置了⼀层⾮增压结构,这层结构就是载荷舱。载荷舱在对地和对天顶⽅向分别设置了两个可展开式的暴露实验平台,展开式的暴露试验平台⾯积更⼤,能承载的科学实验载荷更多。
与问天实验舱⼀样,平台上安装了多个标准舱外暴露有效载荷的适配器。梦天舱配置的⽓闸舱⽤来⽀持科学实验载荷和货物的进出舱。与问天的乘组⽓闸舱相⽐,梦天货物⽓闸舱内不设置舱外航天服⽀持设施,增设⾃动转移机构和⾃动舱⻔。在机械臂的辅助下,⽓闸舱和内部的⾃动转移机构可以实现有效载荷(货物)的⾃动进出舱。与问天实验舱不同,梦天舱主要为科学实验设施提供平台,舱内不配备乘组睡眠区和卫⽣区。
梦天实验舱的环控⽣保系统较核⼼舱和问天舱的配置更加简单,仅配置了⼤⽓压⼒控制、温湿度控制、烟⽕检测与灭⽕设施。正常情况下,梦天舱的环控⽣保功能将主要由核⼼舱和问天舱负责提供⽀持。从学科⻆度划分,梦天实验舱舱内主要⽀持开展流体燃烧、空间材料、基础物理等领域的实验。
其中包括了流体物理实验柜、两相系统实验柜、燃烧科学实验柜、⾼温材料科学实验柜、超冷原⼦物理实验柜和⾼精度时频实验柜(⾼超精度时频实验柜占2个柜位)。此外,梦天舱还配置了可为多学科、系统提供共⽤⽀持的在线维修装调操作柜和数个通⽤科学实验柜。梦天资源舱与问天资源舱的功能和技术状态⼏乎完全⼀致。末端桁架的太阳翼为空间站的运⾏提供充⾜的能源。
由于空间站组合体构型下核⼼舱太阳翼受遮挡导致发电功率下降严重,后续还将由航天员多次出舱完成能源系统扩展作业。核⼼舱两侧的太阳翼将收拢、拆卸后分别安装在两个实验舱的尾部桁架,并沿实验舱轴向展开,为空间站负载提供功率输出。梦天实验舱的加⼊标志着天宫空间站建造阶段的结束和运营阶段的开始。我国空间站计划将在轨运营10年以上,期间将会有神⾈⻜船进⾏航天员天地往返运输,由天⾈货运⻜船运送物资和实(试)验设备。
天宫空间站做为国家太空实验室,将会利⽤舱内的25个实验机柜和舱外的67个暴露载荷⽀持设施,持续滚动开展各类科学实验和技术试验。在短期的未来,我们还将迎来巡天空间望远镜(CSST)。巡天空间望远镜是我国第⼀个⼤⼝径、⼤视场空间天⽂望远镜,⽤于巡天科学研究。它将与空间站共轨⻜⾏,并将与空间站进⾏4次短期停靠,补加推进剂,视情况由航天员出舱完成维护维修等操作。天宫空间站将逐渐发挥太空⺟港的重要作⽤。
除了巡天空间望远镜外,未来还将可能有更多的航天器与天宫空间站共轨⻜⾏接受在轨服务,⽽⽬前的“T”字构型组合体也具备舱段和应⽤⽀持的在轨扩展能⼒。建成后的中国空间站,更加值得期待!