7月25日凌晨3點13分，“問天”實驗艙與“天和”核心艙組合體成功完成在軌交會對接。在浩瀚宇宙中，實現(xiàn)了中國航天分量最重的“太空之吻”。

整個交會對接過程歷時13個小時，這是我國兩個20噸級航天器首次在軌實現(xiàn)交會對接，也是空間站有航天員在軌駐留期間首次進(jìn)行交會對接。

上午10點03分，神舟十四號航天員乘組成功開啟“問天”實驗艙艙門，順利進(jìn)入“問天”實驗艙。這也是中國航天員首次在軌進(jìn)入科學(xué)實驗艙。交會對接好比在太空“穿針引線”，為了更精準(zhǔn)、可靠地完成這一任務(wù)，“問天”實驗艙從發(fā)射到對接，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

交會對接最大的難點，莫過于實現(xiàn)“零窗口”發(fā)射。這意味著發(fā)射時間必須分秒不差，這對大推力的長征五號B運載火箭來說，是不小的挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)“零窗口”發(fā)射，科研團(tuán)隊對發(fā)射流程進(jìn)行了優(yōu)化，預(yù)留出2.5分鐘的故障處理時間。

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

“問天”和“天和”交會 對飛控提出更高要求

兩個重量均超過20噸的龐然大物，要實現(xiàn)交會對接，必須盡量減少它們之間撞擊力。由于“問天”實驗艙還攜帶著兩個巨大的太陽能帆板，就好比帶著一對巨大的翅膀進(jìn)行交會對接，更增加了額外的難度。為此，“問天”實驗艙專門采用太陽帆板二次展開方案，發(fā)射后先展開約五分之一的長度，待對接完成后再展開到位，大大提高了交會對接的可控性。

曾參與過神舟飛船、天宮實驗室、空間站“天和”核心艙以及“夢天”實驗艙的工業(yè)設(shè)計等任務(wù)的載人航天工業(yè)設(shè)計專家、西北工業(yè)大學(xué)教授茍秉宸認(rèn)為，“問天”實驗艙與“天和”核心艙兩個超過20噸級的航天器以第一宇宙速度實現(xiàn)精準(zhǔn)地接，是我國航天史上首次。對接時信號的互聯(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“問天”要追上并對接“天和”，也就意味著它需要攜帶更多的燃料，花費更多的時間以及更快速度，中間錯過任何一秒，或者攜帶燃料存在誤差，對接就會失敗，這實際上是系統(tǒng)性的復(fù)雜工程。

“夢天”蓄勢待發(fā) 定位與“問天”大有不同

“問天”實驗艙的成功發(fā)射是中國空間站建設(shè)的重要一步，接下來，“天和”核心艙還將迎來多位“太空訪客”。

目前，“問天”實驗艙與“天和”核心艙的前項對接口完成交會對接，形成了一個“一”字組合體。而在軌2個月后，“問天”實驗艙將轉(zhuǎn)位到核心艙的側(cè)向?qū)涌?，與它形成“L”構(gòu)型，這也是我國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“夢天”實驗艙的到來。按照計劃，今年中國載人航天工程還將執(zhí)行3次發(fā)射任務(wù)，發(fā)射“夢天”實驗艙與“天和”核心艙對接，形成空間站三艙“T”字基本構(gòu)型，完成空間站在軌建造。

“問天”和“夢天”兩大實驗艙，為什么是“問天”先發(fā)射？全國空間探測技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩稱，因為“問天”艙除了能像“夢天”艙一樣開展很多科學(xué)實驗外，它還具備一些“夢天”實驗艙沒有的功能。

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，它有三個臥室和一個衛(wèi)生間，完成了與核心艙的對接之后，空間站可以滿足兩個航天員乘組短期同時在軌工作、生活的交接班需求；第三，它有一個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和保證航天員的安全；第四，它有一個小型的機(jī)械臂，可以單獨使用和爬行，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。

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

中國不搞太空競賽 中國航天成果用于造福全人類

待“夢天”與“問天”都順利完成“飛天”后，我們將發(fā)射“天舟五號”貨運飛船和“神舟十五”號載人飛船，“神舟十五”號航天員將與“神舟十四”號航天員在軌輪換，并駐留6個月。

從2021年4月29日“天和”核心艙一飛沖天到眼下的“問天”入軌，對于中國的航天技術(shù)的高速發(fā)展，有外媒報道稱，中國航天已經(jīng)追平了美國。還有美國媒體以“龜兔賽跑”來比喻中美在太空領(lǐng)域的競爭，對此，龐之浩表示，我們的載人航天用了30年的時間就建成了先進(jìn)的空間站，而美國大概花了近50年的時間，與國際空間站相比，我們的規(guī)模相對較小，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際空間站高，而且用于科研的供電支持率也比國際空間站高。此外，我們空間站采用了一體化設(shè)計，更經(jīng)濟(jì)、更可靠、更先進(jìn)，并且是世界第一個“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)，我們國家載人航天并不跟任何國家搞競賽，而是為了取得有重大科學(xué)價值的研究成果、有重大戰(zhàn)略意義的應(yīng)用成果，造福人類并開展國際合作。我們空間站的建立確實改變了世界載人航天的一個格局，進(jìn)入了“雙空間站”的時代，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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