昨天15時(shí)12分，神舟十四號(hào)航天員乘組順利進(jìn)入夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙。

昨天9時(shí)32分，空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙順利完成轉(zhuǎn)位。 本報(bào)記者 王海欣攝

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本報(bào)記者 劉蘇雅 牛偉坤

昨天（11月3日）9時(shí)32分，空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙順利完成轉(zhuǎn)位，標(biāo)志著中國(guó)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。15時(shí)12分，神舟十四號(hào)航天員乘組順利進(jìn)入夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙。后續(xù)，神舟十四號(hào)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(wèn)，屆時(shí)神舟十四號(hào)、十五號(hào)兩個(gè)乘組將完成中國(guó)航天史上首次航天員乘組在軌輪換。

一小時(shí)內(nèi)順利完成轉(zhuǎn)位

本次夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的轉(zhuǎn)位過(guò)程與數(shù)月前進(jìn)行的問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位類似，均是在完成相關(guān)狀態(tài)設(shè)置后與天和核心艙前向?qū)涌诜蛛x，采用平面轉(zhuǎn)位方式轉(zhuǎn)動(dòng)90度，并與核心艙節(jié)點(diǎn)艙側(cè)向永久停泊口再對(duì)接。

“整個(gè)轉(zhuǎn)位過(guò)程比我們預(yù)想的要順利很多?！北本┖教祜w行控制中心航天器運(yùn)控及長(zhǎng)管團(tuán)隊(duì)副指揮胡國(guó)林深感振奮，“我們推演時(shí)預(yù)計(jì)轉(zhuǎn)位過(guò)程需要68分鐘左右，結(jié)果在一小時(shí)之內(nèi)就完成了，這與我們前期的充分準(zhǔn)備密不可分。”

胡國(guó)林口中的準(zhǔn)備包括在軌和地面兩部分。轉(zhuǎn)位之前，飛控中心先后組織完成了轉(zhuǎn)位功能測(cè)試、空間站組合體姿態(tài)調(diào)整等工作，將組合體軸向平行于地面飛行的姿態(tài)調(diào)整為與地面垂直，也就是重力梯度穩(wěn)定姿態(tài)，“這種姿態(tài)對(duì)組合體產(chǎn)生的擾動(dòng)最小。”

地面的準(zhǔn)備工作，則主要包括正常及應(yīng)急方案設(shè)計(jì)、串講推演和聯(lián)調(diào)演練等。轉(zhuǎn)位時(shí)，組合體要經(jīng)歷分離、轉(zhuǎn)位、捕獲等過(guò)程，從“卜”字型轉(zhuǎn)為“T”字型。胡國(guó)林表示，這一過(guò)程中，姿態(tài)是否受控、測(cè)控條件是否連續(xù)、應(yīng)急預(yù)案是否全面是大家關(guān)注的重點(diǎn)?！半m然轉(zhuǎn)位過(guò)程充滿了風(fēng)險(xiǎn)，但是我們很有底氣，因?yàn)闊o(wú)論出現(xiàn)什么問(wèn)題，我們都有對(duì)應(yīng)的處置預(yù)案?！?/p>

完美轉(zhuǎn)位后，飛控中心的工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束?！拔磥?lái)幾天是關(guān)鍵期，我們要詳細(xì)測(cè)試組合體功能性能，看看‘新成員’跟‘前輩’們的融合情況，為后續(xù)任務(wù)做好準(zhǔn)備?！焙鷩?guó)林說(shuō)。

在軌轉(zhuǎn)位防止?jié)L轉(zhuǎn)失控

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙質(zhì)量達(dá)23噸，但帶動(dòng)其轉(zhuǎn)位的轉(zhuǎn)臂僅重150公斤。要實(shí)現(xiàn)“四兩撥千斤”的轉(zhuǎn)位，秘訣在于轉(zhuǎn)臂上的兩個(gè)“關(guān)節(jié)”，即驅(qū)動(dòng)部件，它們能做到從加速到勻速階段的平穩(wěn)過(guò)渡。為了讓夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙具備大慣量負(fù)載下的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，此次轉(zhuǎn)位過(guò)程采用了艙體?？啬Ｊ?，靠近艙端的“肩關(guān)節(jié)”做一次啟停，與捕獲機(jī)構(gòu)相連的“腕關(guān)節(jié)”做兩次啟停，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)轉(zhuǎn)向。

實(shí)驗(yàn)艙為何不在發(fā)射后直接側(cè)向?qū)拥胶诵呐搩蓚?cè)？航天科技集團(tuán)五院技術(shù)人員解釋，側(cè)向?qū)訒?huì)因質(zhì)心偏差影響空間站姿態(tài)，甚至有滾轉(zhuǎn)失控的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)根據(jù)空間站建造方案，兩實(shí)驗(yàn)艙將在天和核心艙的側(cè)向永久停泊。如果選擇側(cè)向?qū)?，需要在兩個(gè)側(cè)向端口分別配置“一次性”的交會(huì)對(duì)接設(shè)備，造成資源浪費(fèi)。因此采用前向交會(huì)對(duì)接，再通過(guò)轉(zhuǎn)位移至核心艙側(cè)向停泊口的方案設(shè)計(jì)最優(yōu)。

三艙形成“T”字構(gòu)型后將協(xié)同配合、有機(jī)統(tǒng)一，構(gòu)成更加完整可靠的空間站組合體。天和核心艙進(jìn)行統(tǒng)一的組合體管理；問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙互為備份，可隨時(shí)接替核心艙對(duì)空間站組合體進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制；問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙為開(kāi)展艙內(nèi)外科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供支持。

“T”字構(gòu)型便于穩(wěn)定管理

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙這兩個(gè)尺寸、質(zhì)量特性大體一致的艙段，對(duì)向布置在天和核心艙兩側(cè)，形成“T”字的“一橫”，天和核心艙則是中間的“一豎”。

這樣一來(lái)，天和核心艙仍保持著前向、后向、徑向三向?qū)拥哪芰?。后向?qū)涌诳蓪?duì)接貨運(yùn)飛船，使組合體可直接利用貨運(yùn)飛船的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行軌道機(jī)動(dòng)；前向、徑向兩個(gè)對(duì)接口可以接納兩艘載人飛船實(shí)現(xiàn)輪換，并能讓載人飛船在軌道面內(nèi)沿飛行方向和沿軌道半徑方向直接對(duì)接，使航天員的天地往返更加安全快捷。

“為了使航天器易于運(yùn)動(dòng)控制，構(gòu)型要保證主結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分布盡量對(duì)稱、緊湊，以獲得好的質(zhì)量特性。”航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)總指揮王翔表示，轉(zhuǎn)位后的“T”字構(gòu)型結(jié)構(gòu)對(duì)稱，構(gòu)型穩(wěn)定，易于組合體的飛行。且由于其受到的地心引力、大氣擾動(dòng)等影響較為均衡，空間站姿態(tài)控制消耗的推進(jìn)劑和其他資源較少。如果采用非對(duì)稱構(gòu)型，組合體的力矩、質(zhì)心與所受到的干擾相對(duì)于姿態(tài)控制、軌道來(lái)說(shuō)都不是對(duì)稱的，飛行效率更低，控制模式更加復(fù)雜。一旦構(gòu)型發(fā)生偏轉(zhuǎn)，就需要付出額外的代價(jià)和資源才能控回。

空間站的在軌建設(shè)就像“搭積木”。天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙三個(gè)艙段的質(zhì)量均超過(guò)20噸，再加上載人飛船、貨運(yùn)飛船到訪，空間站實(shí)現(xiàn)最大擴(kuò)展時(shí)質(zhì)量將達(dá)近180噸，存在大質(zhì)量、大慣量、大干擾、大撓性、變結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。

從單艙入軌到組裝“T”字基本構(gòu)型，空間站組合體質(zhì)量變化約5倍，慣量變化約100倍。航天科技集團(tuán)五院502所打造的空間站制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)，能在各階段的姿態(tài)、軌道、機(jī)動(dòng)等控制任務(wù)中，針對(duì)不同的組合體構(gòu)型，實(shí)現(xiàn)多艙段資源的統(tǒng)一調(diào)用，保障空間站穩(wěn)定運(yùn)行。

中國(guó)航天員首次進(jìn)駐夢(mèng)天艙

“讓我們開(kāi)啟全新太空之旅吧”

“神舟十四號(hào)，我是北京。夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙空氣測(cè)試結(jié)果合格，現(xiàn)在打開(kāi)艙門進(jìn)入夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙?！?日15時(shí)12分，伴隨“神舟十四號(hào)明白”的話音，夢(mèng)天艙艙門開(kāi)啟，航天員陳冬的身影率先出現(xiàn)，劉洋、蔡旭哲緊隨其后——這是中國(guó)航天員首次進(jìn)駐夢(mèng)天艙。未來(lái)，該艙作為我國(guó)的“太空實(shí)驗(yàn)室”將陸續(xù)產(chǎn)出國(guó)際級(jí)科研成果。

“夢(mèng)天問(wèn)天，天宮夢(mèng)圓。神舟十四號(hào)報(bào)告，乘組已順利進(jìn)入夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙。”站定后，陳冬報(bào)喜?！皥A夢(mèng)九天，精彩繼續(xù)。中國(guó)空間站，全人類共同的太空家園?！眲⒀笙虻孛鎲?wèn)好后，蔡旭哲接過(guò)話筒，“筑夢(mèng)蒼穹，唯有奮斗。讓我們開(kāi)啟全新的太空之旅吧?！?/p>

在與地面的連線中，陳冬用“突破”表達(dá)自己進(jìn)駐空間站后的最深感觸?！皩?duì)我來(lái)說(shuō)，上次執(zhí)行神舟十一號(hào)任務(wù)，在軌工作生活了33天，而這次任務(wù)到現(xiàn)在已經(jīng)5個(gè)月了，這是一個(gè)很大的突破?！标惗f(shuō)，對(duì)中國(guó)載人航天來(lái)說(shuō)，天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙聯(lián)合打造的豪華“太空家園”也是一大突破，“所有這些突破都說(shuō)明，中國(guó)載人航天在穩(wěn)步地向前邁進(jìn)?！?/p>

劉洋則深感“幸福與自豪”，她說(shuō)，自己十年前執(zhí)行神舟九號(hào)任務(wù)時(shí)，進(jìn)駐的天宮一號(hào)只是一個(gè)單艙結(jié)構(gòu)。相比之下，如今的“太空家園”更加寬敞、更加舒適、更加美好?！斑@十年，我們每個(gè)人都親身經(jīng)歷并見(jiàn)證了一個(gè)偉大時(shí)代的發(fā)展變化……我們由衷地為偉大的黨，為偉大的祖國(guó)感到驕傲和自豪！”蔡旭哲說(shuō)，未來(lái)乘組將繼續(xù)精心操作、密切配合，完成好后面的飛行任務(wù)。

標(biāo)簽： 中國(guó)空間站

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