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喜报!“梦天”发射成功!3个关键问题,带你读懂→

实验 航天 梦天
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据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2022年10月31日15时37分,搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭,在我国文昌航天发射场准时点火发射,约8分钟后,梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道,发射任务取得圆满成功

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图片来源:人民日报、中国载人航天

本次发射,意味着天宫空间站建设进入最后的收官阶段。三个关键问题,带你了解中国航天这次“梦天”发射。

01

“梦天”和“问天”有什么区别?

天宫空间站是中国载人航天自1992年起步以来连续发展30年的成果,它意味着中国将拥有一个航天员长期驻留的空间站平台。这里能提供长时间的微重力环境,免于绝大部分地球大气层的干扰,是一个独一无二的“太空实验室”,进行各类科学研究。而从最长远的目标来看,人类要离开地球这个“摇篮”,大型空间站也是必备的“太空之家”。

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实验舱和模块化设计实验柜,是“太空实验室”的灵魂。图片来源:中国载人航天

它有三个最核心的构成:“天和”核心舱、“问天”实验舱、“梦天”实验舱。核心舱是航天员们主要工作与生活的地方,也是整个空间站的控制中心。而两个实验舱,则主要负责完成复杂的空间科学实验,它们共携带了25个大型的实验柜。简而言之,只有实验舱的存在,才能让天宫空间站孕育出各类太空科技产出,从而反哺我国相关行业的发展。

两个实验舱也有各自的分工。其中“问天”可看作是核心舱的备份,具备空间站统一管理和控制能力,带有航天员生命维持系统,也可用于航天员出舱行走,同时主要负责生命科学类实验。

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庞大的“梦天”实验舱出厂前场景。图片来源:央视

而“梦天”则专注于各类微重力科学的研究,它带有外部实验平台和小型机械臂,自身的实验载荷气闸舱能实现大型实验设备的“出舱行走”,在飞船外部进行太空辐射和空间物理等方面的研究。一方面,“梦天”是个专业纯粹的微重力科学实验室;另一方面,它也是个独特的太空载荷布置平台,从这里布置卫星到空间站附近轨道,仅是“咫尺之遥”。

02

“梦天”的“发”、“接”、“转”

太空之旅怎么完成?

“梦天”是个长17.9米、直径4.2米、重约20吨的庞然大物。要把它送入太空,必须依靠中国航天现有最强力的“太空起重机”长征五号B火箭。相比长征五号火箭,它移除了约11.5米长的芯二级,是一个典型的“一级半(芯一级+助推器)”构型,然后使用了更大更长的整流罩(长 20.5米、直径5.2米),用以保护更大的天宫空间站各舱段,是个不折不扣的“大力士”。2020年5月5日长征五号B火箭首次发射成功后,也正式标志着天宫空间站建设最需要的得力工具准备完毕。后续的三大舱段,都由它送入太空。

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长征五号基本型和B型运载火箭对比图。图片来源:Memorian-QN

进入太空后,实验舱就要跟踪天宫空间站并准确交会对接。一方面,火箭发射窗口必须抓稳,才能让二者的轨迹更容易重合;另一方面,“梦天”实验舱和天宫空间站都需要进行复杂的轨道和姿态控制,让二者处在最完美的姿态,在太空中准确对接。它们分别是20吨级和60吨级的大家伙,要在高速运动下做到分毫不差的对接,难度可想而知。

在对接到核心舱后,“梦天”还需要让出对接口、在太空中旋转90度,实现与“问天”实验舱的对称分布,这个过程需要复杂的机械臂系统进行调节。

03

“梦天”发射后,

天宫空间站何时完工?

“梦天”实验舱的发射,标志着天宫空间站建设所需的全部重要舱段都集合完毕。在未来几个月内,距离最后的全面建成,还需要几个重要步骤。

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天宫空间站的最终形态。图片来源:中国载人航天

1. 在未来进行“梦天”实验舱的位置转移后,天宫空间站的“T字型”核心结构将正式完成;

2. 航天员需要全面测试“梦天”实验舱的实际运营状态,进行出舱作业,完成一些外部设备的安装组建;

3. 进行新一批货运飞船补给,包括实验设备、科研材料、生活物资和加注燃料等;

4.进行航天员的轮换,正式实现空间站常态化运营。

尤其是最后一步,将是中国航天的“高光时刻”。目前,三名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲已经在天宫中迎接“梦天”。他们是中国载人航天史上具有里程碑意义的一组航天员:一方面,他们都是新一代(第二批)航天员,是历史上首次全“新人”组合;另一方面,他们已能身兼重任,完成了天宫空间站的最核心建设任务。

在他们任务结束之前,神舟十五号的3名航天员也将抵达天宫空间站,届时将会出现6名航天员同时在轨的壮观场景,天宫空间站也将达到重量和体积的最大时刻。

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蔡旭哲,陈冬,刘洋。图片来源:中国载人航天

梦天实验舱的发射成功,标志中国空间站三舱“T”字的基本构型完成。中国空间站就像拼积木一样,一步步组装建造,接下来,我们还需拭目以待!

出品|科普中国

作者|太空精酿

监制|中国科普博览

选送单位:中国科学院计算机信息网络中心

责编:崔瀛昊、杨雅萍

本文封面图片及文内图片来自版权图库

图片内容不授权转载

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评论
科普科普知识的摇篮!
少傅级
2022年10月31日15时37分,梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道,发射任务取得圆满成功,我们为中国在航天技术在次突破点赞!厉害👍了我们的祖国!
2022-11-01
科普校园e站
少傅级
中国载人航天了不起!!!
2022-10-31
宁远县陈世权
庶吉士级
中国载人航天了不起!
2022-10-31