半岛聚焦丨“梦天”今出征，中国空间站建造进入收官阶段！一文读懂梦天实验舱

据官方消息

10月31日下午

中国空间站梦天实验舱

将在海南文昌航天发射场发射

梦天实验舱是组成中国空间站

基本构型的三个舱段之一

随着梦天实验舱发射入轨

与天和核心舱交会对接并完成转位

中国空间站将形成三舱“T”字基本构型

梦天实验舱主要面向微重力科学研究

配置了流体物理、材料科学等

多学科方向的实验柜

支持开展重力掩盖下的材料凝固机理等

物质本质规律研究

以及超冷原子物理等前沿实验研究

梦天实验舱成功发射入轨后，与天和核心舱对接于前向对接口，随后进行转位，完成T字构型空间站组合体建造。梦天实验舱的对接和转位操作有哪些特点？一起来了解。

此次梦天实验舱与天和核心舱的交会对接，依然采取与问天实验舱相似的半自主快速交会对接方式，在发射入轨后首先进行中继天线、太阳能帆板的展开，随后进入快速交会对接程序。

北京航天飞行控制中心副总工程师 汪赛进：梦天实验舱与空间站组合体实施交会对接以后，紧接着实施梦天实验舱的转位工作，这是与问天实验舱之间的差异。转位之后才进行并网的操作控制。另外建立载人的环境，然后就是我们的航天员才进驻梦天实验舱。

问天实验舱对接形成组合体后，具备接管组合体统一控制与管理功能，而梦天实验舱不具备独立控制组合体功能，梦天实验舱定位以支持空间应用为主，能够实现货物或载荷设备的进出舱功能。梦天实验舱与空间站组合体对接、转位后完成并网和转组合体停靠等一系列平台设置，迎来航天员的进驻，正式投入使用。因此，梦天实验舱转位在实际操作流程上，也会与问天实验舱有所不同。

       据了解，梦天实验舱整个的转位过程将分成5个阶段，包括转位准备阶段，两舱分离阶段、舱体转位阶段、侧向捕获阶段以及转位后的状态恢复。完成转位后，神舟十四号航天员将进驻梦天实验舱，中国空间站也将正式完成T字构型组合体设置。

“梦天”一词

源于唐朝李贺的诗作《梦天》：

老兔寒蟾泣天色，云楼半开壁斜白。

玉轮轧露湿团光，鸾珮相逢桂香陌。

黄尘清水三山下，更变千年如走马。

遥望齐州九点烟，一泓海水杯中泻。

全诗写诗人梦游月宫下望人间

充满了浪漫的奇特想象

而今天，中华儿女探索太空

梦不再单单只是瑰丽的梦了

不知当“诗鬼”李贺

知道他的诗篇被后世变为现实

会产生怎样的感慨

但是，正是因为有了一代又一代

对于“飞天”的不懈追求

才有了诗意与科技的伟大结合

有了绘往星辰大海的美好蓝图

梦天实验舱飞天后

天舟五号货运飞船

神舟十五号载人飞船

也将接续造访太空

完成空间站建造阶段全部飞行任务

中国载人航天工程办公室

正式发布后续三次飞行任务标识

至此

空间站关键技术验证阶段和建造阶段

12次飞行任务标识已全部公布

△长征五号B运载火箭首次飞行任务标识

△空间站三舱飞行任务标识

△空间站阶段天舟货运飞船4次飞行任务标识

△空间站阶段神舟载人飞船4次飞行任务标识

6次飞行任务建成空间站

从今年5月开始，中国空间站建设进入精彩纷呈的密集发射阶段。根据任务安排，中国将在2022年完成空间站的在轨建造，计划实施6次飞行任务——5月发射天舟四号货运飞船；6月发射神舟十四号载人飞船；7月发射空间站问天实验舱；10月发射空间站梦天实验舱。

“空间站的3个舱段（天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱）将形成T字基本构型，完成中国空间站的在轨建造。”中国载人航天工程办公室主任郝淳说，在此之后还将实施天舟五号货运飞船和神舟十五号载人飞船发射任务。

中国空间站T字构型示意图　图片来源：中国航天科技集团

曾有航天专家比喻，中国空间站就像一座三室两厅还带储藏间的“豪宅”。“三室”指天和核心舱以及问天和梦天实验舱，“两厅”则是指神舟载人飞船和天舟货运飞船。

问天和梦天实验舱入轨并与核心舱对接后，将拓展航天员在轨的工作和生活空间。中国载人航天工程空间站系统总设计师、中国空间技术研究院研究员杨宏介绍，问天实验舱配置了与核心舱一样的航天员生活设施，包括3个睡眠区、1个卫生区和厨房等设施，可以与核心舱一起支持两艘载人飞船轮换期间6名航天员的生活。此外，问天实验舱还配置了一个小型机械臂，既可单独使用，也可以与核心舱的大机械臂组合使用，共同完成航天员出舱、舱外设施照料、巡检等任务。

梦天实验舱则配置了货物气闸舱和舱外展开试验平台。在舱外安装的科学试验设备可以通过货运飞船运送到空间站，再通过货物气闸舱把载荷送到舱外，由机械臂或航天员安装到舱外的平台上，实现舱外试验项目不断更新。

6名航天员将共同在轨驻留

随着空间站的“扩建”，神舟十四号和神舟十五号乘组的6名航天员将有共同在轨驻留的机会。6名中国航天员在太空“会师”的场景，将创造中国航天的历史性时刻。

中国载人航天工程航天员系统总设计师、中国航天员科研训练中心研究员黄伟芬说，按照空间站建造阶段的任务安排，执行两次载人飞行任务的航天员乘组已经选定。

据介绍，与神舟十三号乘组一样，神舟十四号和神舟十五号两个乘组都将“出差”半年，并首次进行在轨乘组轮换，实现空间站不间断有人驻留，两个乘组的6名航天员将共同在轨驻留5—10天。

其中，神舟十四号乘组将参与和见证中国空间站从单舱组合体逐步建成三舱组合体的飞行状态。“这期间要经历9种组合体构型、5次交会对接、3次分离撤离和2次转位任务。”黄伟芬说，神舟十四号乘组还将完成首次进驻问天实验舱和梦天实验舱，建立载人环境；首次利用气闸舱实施出舱活动等工作。神舟十五号乘组也计划实施数次出舱活动任务，对三舱三船最大构型组合体进行运行管理和维护等。

“两个飞行乘组还将开展科普教育及其他公益活动，按计划开展数十项在轨科学研究的实验和工程技术试验、飞行任务数据资料收集和拍摄；开展在轨健康监测、防护锻炼、在轨训练和演练以及大量空间站平台巡检测试、设备维护照料、站务和物资管理等工作。”黄伟芬说。

在今年全国两会上，中国载人航天工程总设计师周建平展望了中国空间站建成的时刻——“届时，一个由3个舱段、2艘载人飞船和1艘货运飞船构成的总质量近100吨，乘载了6名航天员，装载了空间生命和生物科学、材料科学等大量先进实验装置的中国空间站将呈现在世人面前。”

“旗舰型”设施助力空间科学研究

郝淳介绍，今年完成空间站在轨建造以后，工程将转入为期10年以上的应用与发展阶段。初步计划是每年发射两艘载人飞船和两艘货运飞船。航天员长期在轨驻留，开展空间科学实验和技术试验，并对空间站进行照料和维护。

为进一步提升工程的综合能力和技术水平，中国还将研制新一代载人运载火箭和新一代载人飞船，返回舱均可实现重复使用。其中，新一代载人飞船可搭载7名航天员，载荷能力也将大幅度提高。

“同时，我们考虑研发空间站扩展舱段，进一步支持在轨科学实验，为航天员的工作生活创造更好的条件。”郝淳说。

在空间站应用与发展阶段，中国还将利用空间站舱内安排的科学实验柜和舱外大型载荷设施，开展更大规模的空间研究实验和新技术试验。

中国载人航天工程空间应用系统副总设计师、中国科学院空间应用工程与技术中心研究员钟红恩介绍，空间应用系统在空间站舱内安排了14台高水平的科学实验柜，每台实验柜都是一个小型的太空实验室；空间站舱外安排了3个大型载荷挂点、两个暴露实验平台以及与空间站共轨飞行的巡天空间望远镜等“旗舰型”研究设施。

“这些设施将支持开展空间生命科学、微重力物理科学、空间天文和地球科学、空间新技术与应用等多个领域的科学研究，推动我国空间科学研究与应用达到世界领先水平。”钟红恩说。

2023年，中国计划发射首个大型空间巡天望远镜，开展广域巡天观测，将在宇宙结构形成和演化、暗物质和暗能量、系外行星与太阳系天体等方面开展前沿科学研究，有望取得一批新成果。

长征五号系列运载火箭将承担更多升空使命

作为专门为中国空间站建设而研制的新型运载火箭，长征五号B运载火箭是我国目前近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭，已圆满完成了天和核心舱和问天实验舱的发射任务。据航天科技集团一院总体设计部总体室副主任李平岐介绍，长征五号B充分继承了长征五号的研制基础，同时为了适应空间站舱段的发射在长征五号的基础上实现了新的发展，突破了低温火箭“零窗口”发射、大推力直接入轨、大直径舱箭分离、20.5米长整流罩等4大关键技术，将我国低轨运载能力由8.6吨提升到25吨，为中国空间站建造奠定了基础。

李平岐表示，梦天实验舱任务是空间站建造阶段的收官之战，举国关注。为此，他们采取了多项改进措施，以确保按照计划窗口准时发射。这些改进措施包括：优化发射时间流程，解耦系统间动作，关键操作前移等；采取起飞时间偏差及箭上实时修正技术，将“零窗口”拓宽至2.5分钟，提高了发射前应急处置能力；发射日测试操作更加细化完善，应急处置能力更加高效。

长征五号B运载火箭副主任设计师刘秉介绍，未来，长征五号B还将执行我国首个大型巡天空间望远镜的发射任务，还将与远征系列上面级形成组合火箭，具备多星组网发射能力，满足不同发射任务的需求。

近年来，长征五号系列运载火箭圆满完成了以空间站建造、探火、探月为代表的一系列国家重大工程任务。航天科技集团一院长征五号运载火箭副总设计师黄兵介绍，今后，长征五号系列运载火箭将逐步进入高密度发射状态，预计到2024年，发射需求将达到每年4至5发。

针对新的需求，研制团队已开展了相关研究，提升了任务适应性，包括设计更大规模的整流罩，以满足高轨大体积载荷及大重量载荷的发射使用需求；针对星座发射任务，研制了多星发射适配器等等。李平岐说：“经过系列研究和改进，长征五号系列运载火箭的发射适应性和适应能力更强，可以满足更多高价值、大质量载荷的发射使用需求。”

征途漫漫勇毅前行，

踔厉奋发梦天梦圆。

下一站，天宫空间站，

让我们一同期待！

大众报业·半岛新闻综合整理，素材来源：新华社、央视新闻、人民日报、中国航天科技集团等