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10月31日，長(zhǎng)征五號(hào)B遙四運(yùn)載火箭托舉夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙升空。隨后，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙成功對(duì)接于天和核心艙前向端口。不久后，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙將進(jìn)行轉(zhuǎn)位，屆時(shí)中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型將在軌組裝完成，“太空之家”建造任務(wù)即將完成，太空實(shí)驗(yàn)室完全投入運(yùn)轉(zhuǎn)指日可待。

作為空間站“T”字基本構(gòu)型的關(guān)鍵一環(huán)和太空實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙有哪些本領(lǐng)？又有哪些新任務(wù)？

(相關(guān)資料圖)

貨物運(yùn)輸?shù)?ldquo;國(guó)際港口”

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙全長(zhǎng)17.88米，直徑4.2米，由工作艙、載荷艙、貨物氣閘艙和資源艙組成，可為航天員提供超過(guò)32立方米的工作與活動(dòng)空間。作為中國(guó)空間站第二個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙以及國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與此前抵達(dá)并進(jìn)入工作狀態(tài)的問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙長(zhǎng)得很像，但又有不同之處。

在構(gòu)造上，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙更加渾圓、流暢。夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的工作艙通過(guò)對(duì)接機(jī)構(gòu)與核心艙相連，航天員可在其中工作和鍛煉，艙內(nèi)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜也安裝在此；資源艙安裝對(duì)日定向裝置和柔性太陽(yáng)翼；貨物氣閘艙和載荷艙則采用獨(dú)特的“雙艙嵌套”設(shè)計(jì)——氣閘艙“藏”在載荷艙里，主要作為貨物進(jìn)出艙的專用通道。

在功能上，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙更“專注”。問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙配置了可供航天員生活的睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)，而夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙則純粹是航天員工作的地方。不過(guò)，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)也配置了類似健身房劃船機(jī)的抗阻鍛煉設(shè)備。待“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成后，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙將與其他兩艙實(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)。

如果說(shuō)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙是可供航天員進(jìn)出太空的“國(guó)際機(jī)場(chǎng)”，那么夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙就是貨物運(yùn)輸?shù)?ldquo;國(guó)際貨運(yùn)港口”。

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙配置了貨物氣閘艙，并安裝了載荷轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)。專家介紹，此前空間站艙內(nèi)外貨物的轉(zhuǎn)移和安裝，主要通過(guò)航天員“出艙帶貨”的方式，載荷受到一定限制，航天員安全也面臨考驗(yàn)。通過(guò)貨物氣閘艙和載荷轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，可以穩(wěn)定將貨物在艙內(nèi)艙外轉(zhuǎn)移，為航天員“減負(fù)”，為空間站后續(xù)開(kāi)展各類艙外科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供強(qiáng)大支持。

同時(shí)，為滿足將來(lái)更大尺寸、更大重量貨物的進(jìn)出艙需求，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的貨物氣閘艙還安裝了一款方形艙門(mén)，寬度可達(dá)1.2米。艙門(mén)采用全自動(dòng)弧形滑移設(shè)計(jì)，可以為貨物的進(jìn)出艙提供一條寬闊走廊。

空間實(shí)驗(yàn)的“夢(mèng)工廠”

作為三艙中支持載荷能力最強(qiáng)的艙段，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙被譽(yù)為空間實(shí)驗(yàn)的“夢(mèng)工場(chǎng)”。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙主要面向空間生命科學(xué)研究，目前裝載了8個(gè)實(shí)驗(yàn)柜。而夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)配置有13個(gè)標(biāo)準(zhǔn)載荷機(jī)柜工位，主要面向微重力科學(xué)研究。

專家介紹，為了最大化實(shí)現(xiàn)艙外實(shí)（試）驗(yàn)支持能力，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙外還配置有37個(gè)載荷安裝工位，可為各類科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷提供機(jī)、電、熱、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)（試）驗(yàn)。與此同時(shí)，載荷艙還配置有2個(gè)展開(kāi)式暴露平臺(tái)和1個(gè)固定式暴露平臺(tái)，為載荷在軌工作提供機(jī)械接口，最大限度地拓展對(duì)載荷的支持能力。

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)安裝的實(shí)驗(yàn)柜包括空間科學(xué)研究與應(yīng)用領(lǐng)域的超冷原子物理實(shí)驗(yàn)柜、高精度時(shí)頻實(shí)驗(yàn)柜、高溫材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜、兩相系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)柜、流體物理實(shí)驗(yàn)柜、燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜、在線維修裝調(diào)操作柜等。其中，高精度時(shí)頻實(shí)驗(yàn)柜是空間站中最復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)柜，由兩個(gè)艙內(nèi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜和4臺(tái)艙外設(shè)備組成完整的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。高精度時(shí)頻實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將通過(guò)艙內(nèi)不同特性原子鐘組合，建成世界上在軌運(yùn)行的精度最高的空間時(shí)間頻率系統(tǒng)。

專家介紹，目前通過(guò)夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙配置的8個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜，科學(xué)家已經(jīng)在微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)等方面安排了約40項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并將根據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)劃持續(xù)開(kāi)展在軌實(shí)驗(yàn)，預(yù)期能夠產(chǎn)生一批具有國(guó)際影響的重大發(fā)現(xiàn)，揭示若干重要的科學(xué)規(guī)律，并同步推進(jìn)應(yīng)用和技術(shù)轉(zhuǎn)移，推動(dòng)中國(guó)空間科學(xué)整體水平的提升。

作為一個(gè)全球性開(kāi)放的平臺(tái)，中國(guó)空間站也將成為持有合作和開(kāi)放態(tài)度的人類太空之家。早在2019年，中國(guó)載人航天工程辦公室和聯(lián)合國(guó)外層空間事務(wù)辦公室就聯(lián)合宣布了中國(guó)空間站科學(xué)實(shí)驗(yàn)首批入選項(xiàng)目。如今，瑞士、波蘭、德國(guó)、意大利等17個(gè)國(guó)家的科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目被確定入選中國(guó)空間站。

小衛(wèi)星的“發(fā)射器”

除了組建太空實(shí)驗(yàn)室之外，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙還有很多新本領(lǐng)。

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙配置有微小衛(wèi)星在軌釋放機(jī)構(gòu)，具備微小飛行器在軌釋放的能力。航天員只需在艙內(nèi)把立方星或微衛(wèi)星填裝到釋放機(jī)構(gòu)內(nèi)，釋放機(jī)構(gòu)即可搭乘載荷轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)將小衛(wèi)星運(yùn)送至艙外。出艙后，機(jī)械臂抓取釋放機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到指定方向，像彈弓一樣把小衛(wèi)星彈射出去。這項(xiàng)新技術(shù)能滿足百公斤級(jí)微小飛行器或多個(gè)規(guī)格立方星的在軌釋放需求，讓微衛(wèi)星和立方星低成本進(jìn)入太空，進(jìn)一步增強(qiáng)空間站的綜合應(yīng)用效益。

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙和問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙一樣，配備了2套大型柔性太陽(yáng)翼，單翼翼展長(zhǎng)達(dá)27米，單套太陽(yáng)翼展開(kāi)面積達(dá)138平方米。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)“二次展開(kāi)”技術(shù)，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙升空后，先部分展開(kāi)太陽(yáng)翼以滿足能量需求，對(duì)接完成后再全部展開(kāi)。太空中的兩雙巨型“翅膀”，將為中國(guó)空間站打造最強(qiáng)勁的能量源泉，在空間站建成后為三艙組合體提供80%的能量。

據(jù)專家介紹，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙和問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙在資源艙均配置安裝了雙自由度對(duì)日定向系統(tǒng)，可以根據(jù)空間站在軌運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和太陽(yáng)的角度，讓太陽(yáng)翼繞著實(shí)驗(yàn)艙軸和太陽(yáng)翼軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，確保太陽(yáng)光能夠垂直照射在電池片上，實(shí)現(xiàn)最高發(fā)電效率。

根據(jù)空間站建造計(jì)劃安排，后續(xù)中國(guó)還將在文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射神舟十五號(hào)載人飛船。