7月25日凌晨3點(diǎn)13分，“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙與“天和”核心艙組合體成功完成在軌交會(huì)對(duì)接。在浩瀚宇宙中，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)航天分量最重的“太空之吻”。

整個(gè)交會(huì)對(duì)接過(guò)程歷時(shí)13個(gè)小時(shí)，這是我國(guó)兩個(gè)20噸級(jí)航天器首次在軌實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接，也是空間站有航天員在軌駐留期間首次進(jìn)行交會(huì)對(duì)接。

上午10點(diǎn)03分，神舟十四號(hào)航天員乘組成功開啟“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙艙門，順利進(jìn)入“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙。這也是中國(guó)航天員首次在軌進(jìn)入科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙。交會(huì)對(duì)接好比在太空“穿針引線”，為了更精準(zhǔn)、可靠地完成這一任務(wù)，“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙從發(fā)射到對(duì)接，克服了多重困難。

(資料圖片僅供參考)

"太空之吻"能否成功 "零窗口"發(fā)射很關(guān)鍵

交會(huì)對(duì)接最大的難點(diǎn)，莫過(guò)于實(shí)現(xiàn)“零窗口”發(fā)射。這意味著發(fā)射時(shí)間必須分秒不差，這對(duì)大推力的長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭來(lái)說(shuō)，是不小的挑戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)“零窗口”發(fā)射，科研團(tuán)隊(duì)對(duì)發(fā)射流程進(jìn)行了優(yōu)化，預(yù)留出2.5分鐘的故障處理時(shí)間。

此外，還對(duì)火箭起飛時(shí)間進(jìn)行了偏差修正，使火箭如果推遲0到2.5分鐘發(fā)射，都能在飛行過(guò)程中自動(dòng)修正飛行偏差，將“問(wèn)天”精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道。而與火箭分離后，“問(wèn)天”還要進(jìn)行6次變軌，來(lái)到與“天和”核心艙相距52公里的位置上。

“問(wèn)天”和“天和”交會(huì) 對(duì)飛控提出更高要求

兩個(gè)重量均超過(guò)20噸的龐然大物，要實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接，必須盡量減少它們之間撞擊力。由于“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙還攜帶著兩個(gè)巨大的太陽(yáng)能帆板，就好比帶著一對(duì)巨大的翅膀進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，更增加了額外的難度。為此，“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙專門采用太陽(yáng)帆板二次展開方案，發(fā)射后先展開約五分之一的長(zhǎng)度，待對(duì)接完成后再展開到位，大大提高了交會(huì)對(duì)接的可控性。

曾參與過(guò)神舟飛船、天宮實(shí)驗(yàn)室、空間站“天和”核心艙以及“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙的工業(yè)設(shè)計(jì)等任務(wù)的載人航天工業(yè)設(shè)計(jì)專家、西北工業(yè)大學(xué)教授茍秉宸認(rèn)為，“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙與“天和”核心艙兩個(gè)超過(guò)20噸級(jí)的航天器以第一宇宙速度實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)地接，是我國(guó)航天史上首次。對(duì)接時(shí)信號(hào)的互聯(lián)互通，也是最終成功的關(guān)鍵因素之一。至于為何要實(shí)現(xiàn)“零窗口”發(fā)射，茍秉宸稱，航天器進(jìn)入太空軌道后是以第一宇宙速度，也就是每秒7.9公里飛行，如果“問(wèn)天”要追上并對(duì)接“天和”，也就意味著它需要攜帶更多的燃料，花費(fèi)更多的時(shí)間以及更快速度，中間錯(cuò)過(guò)任何一秒，或者攜帶燃料存在誤差，對(duì)接就會(huì)失敗，這實(shí)際上是系統(tǒng)性的復(fù)雜工程。

“夢(mèng)天”蓄勢(shì)待發(fā) 定位與“問(wèn)天”大有不同

“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙的成功發(fā)射是中國(guó)空間站建設(shè)的重要一步，接下來(lái)，“天和”核心艙還將迎來(lái)多位“太空訪客”。

目前，“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙與“天和”核心艙的前項(xiàng)對(duì)接口完成交會(huì)對(duì)接，形成了一個(gè)“一”字組合體。而在軌2個(gè)月后，“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙將轉(zhuǎn)位到核心艙的側(cè)向?qū)涌冢c它形成“L”構(gòu)型，這也是我國(guó)空間站建造階段的首次轉(zhuǎn)位任務(wù)。轉(zhuǎn)位后的組合體將靜待“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙的到來(lái)。按照計(jì)劃，今年中國(guó)載人航天工程還將執(zhí)行3次發(fā)射任務(wù)，發(fā)射“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙與“天和”核心艙對(duì)接，形成空間站三艙“T”字基本構(gòu)型，完成空間站在軌建造。

“問(wèn)天”和“夢(mèng)天”兩大實(shí)驗(yàn)艙，為什么是“問(wèn)天”先發(fā)射？全國(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩稱，因?yàn)椤皢?wèn)天”艙除了能像“夢(mèng)天”艙一樣開展很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)外，它還具備一些“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙沒有的功能。

第一，它具有組合體的控制管理功能，如果核心艙發(fā)生了某些故障，它可以代替核心艙進(jìn)行組合體的控制；第二，它有三個(gè)臥室和一個(gè)衛(wèi)生間，完成了與核心艙的對(duì)接之后，空間站可以滿足兩個(gè)航天員乘組短期同時(shí)在軌工作、生活的交接班需求；第三，它有一個(gè)專用的氣閘艙以及應(yīng)急避難所，這樣可以支持航天員更方便地出艙活動(dòng)和保證航天員的安全；第四，它有一個(gè)小型的機(jī)械臂，可以單獨(dú)使用和爬行，進(jìn)行更精確的操作，它也能跟核心艙上大的機(jī)械臂組合使用，開展更多艙外操作。

“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙主要是用于空間生命科學(xué)研究，它可以裝8個(gè)實(shí)驗(yàn)柜，但是這次先配了4個(gè)實(shí)驗(yàn)柜，比如像生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜，主要是以多種類型的生物個(gè)體來(lái)開展實(shí)驗(yàn)研究，還有一個(gè)叫生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜，主要用于開展組織細(xì)胞等小類別的研究，以及一個(gè)變重力實(shí)驗(yàn)柜，可以模擬月球重力、火星重力等進(jìn)行科學(xué)研究。

中國(guó)不搞太空競(jìng)賽 中國(guó)航天成果用于造福全人類

待“夢(mèng)天”與“問(wèn)天”都順利完成“飛天”后，我們將發(fā)射“天舟五號(hào)”貨運(yùn)飛船和“神舟十五”號(hào)載人飛船，“神舟十五”號(hào)航天員將與“神舟十四”號(hào)航天員在軌輪換，并駐留6個(gè)月。

從2021年4月29日“天和”核心艙一飛沖天到眼下的“問(wèn)天”入軌，對(duì)于中國(guó)的航天技術(shù)的高速發(fā)展，有外媒報(bào)道稱，中國(guó)航天已經(jīng)追平了美國(guó)。還有美國(guó)媒體以“龜兔賽跑”來(lái)比喻中美在太空領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)此，龐之浩表示，我們的載人航天用了30年的時(shí)間就建成了先進(jìn)的空間站，而美國(guó)大概花了近50年的時(shí)間，與國(guó)際空間站相比，我們的規(guī)模相對(duì)較小，但是應(yīng)用效益比它還高。

龐之浩指出，我們空間站上科研設(shè)備的重量占比要比國(guó)際空間站高，而且用于科研的供電支持率也比國(guó)際空間站高。此外，我們空間站采用了一體化設(shè)計(jì)，更經(jīng)濟(jì)、更可靠、更先進(jìn)，并且是世界第一個(gè)“太空母港”，可以在軌維修、“巡天光學(xué)艙”等航天器。

龐之浩強(qiáng)調(diào)，我們國(guó)家載人航天并不跟任何國(guó)家搞競(jìng)賽，而是為了取得有重大科學(xué)價(jià)值的研究成果、有重大戰(zhàn)略意義的應(yīng)用成果，造福人類并開展國(guó)際合作。我們空間站的建立確實(shí)改變了世界載人航天的一個(gè)格局，進(jìn)入了“雙空間站”的時(shí)代，促進(jìn)了世界載人空間站的發(fā)展。

（看看新聞Knews編輯 周雯飛）

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