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2022年10月31日15时37分 ， 我国在海南文昌航天发射场运用长征五号B运载火箭 ， 将中国空间站的最后一个主体舱段——梦天实验舱发射至预定轨道 ， 此次发射任务取得圆满成功 ， 中国空间站建造任务的收官之战也就此正式打响 。
中国空间站最强“工作室”上线
作为中国空间站三舱“T”字基本构型组合体的最后一个舱段 ， 梦天实验舱由工作舱、货物气闸舱、载荷舱、资源舱四个舱段组成 ， 舱体全长17.88米 ， 直径4.2米 ， 发射质量约为23吨 ， 可为航天员提供超过32立方米的工作与活动空间 。
在完成在轨组装任务后 ， 梦天实验舱将和“天和”“问天”两个舱段实现控制、能源、信息、环境等功能的并网管理 ， 共同支持空间站开展更大规模的空间研究实验和新技术试验 ， 推动我国空间科学研究与应用迈向世界领先水平 。
中国航天科技集团八院空间站系统副总师柏合民在接受媒体采访时表示 ， 根据空间站总体规划 ， 梦天实验舱将主要承担空间科学实验功能 。 其在功能上和“天和”“问天”两舱各有侧重 ， “问天实验舱主要面向空间生命科学研究 ， 而梦天实验舱则主要面向微重力科学研究 ， 配置有13个标准载荷机柜 ， 涉及流体物理、材料科学、燃烧科学、基础物理以及航天技术试验等多学科方向 。 ”
作为中国空间站上开展空间科学实验工作的关键核心载体 ， 梦天实验舱将不再为航天员配置类似“天和”“问天”舱的再生生保以及睡眠区、卫生区 。 但中国空间站的三个舱段均配置有航天员的锻炼设备 ， 梦天舱配置的是类似健身房划船机的抗阻锻炼设备 。
为了最大化实现舱外试验支持能力 ， 梦天实验舱的舱外还配置有37个载荷安装工位 ， 可为各类科学实验载荷提供机、电、信息方面的能力支持 ， 确保它们在太空环境下开展各类实验 。 特别是载荷舱上配置的两块可在轨展开的暴露载荷实验平台 ， 以及一块固定式暴露平台 。 一共可提供24个标准载荷工位 ， 进一步增强了空间站的载荷支持能力 。
此外 ， 梦天实验舱上还配置有一个专供货物出舱的货物气闸舱 。 这个气闸舱将有效解决以往开展舱外科学试验 ， 需要航天员出舱进行安装作业时 ， 航天员出舱次数、载荷数量与大小受到限制的困境 。
据了解 ， 该气闸舱设置有两道门 ， 一扇是连接工作舱的内侧舱门 ， 一扇是连接外太空的外侧舱门 。 在两扇门内 ， 装有载荷转移机构 。 当收到载荷出舱任务时 ， 内侧舱门将打开 ， 载荷转移机构由气闸舱前往工作舱 ， 航天员在工作舱内完成科学试验载荷的组装 ， 并将其放置、固定在载荷转移机构上 。 随后 ， 转移机构会平缓地从工作舱缩回至气闸舱 ， 待航天员关闭内侧舱门 ， 一切准备就绪后 ， 气闸舱的外侧电动舱门将打开 ， 载荷转移机构搭载着科学实验载荷转移至舱门口 ， 舱外机械臂抓取载荷并安装至舱外 ， 整个动作一气呵成 。
为了确保舱内的气压、温度等环境正常 ， 两侧舱门是不可同时打开的 ， 不必担心误触 。 气闸舱上所配备的电动外舱门不仅是我国空间站上的首个“自动门” ， 也是世界航天史中首个在空间站中使用全自动弧形滑移方舱门 。
而具有载荷自动进出舱功能的载荷转移机构 ， 可以稳定地执行将货物从舱内送出舱外 ， 或将舱外货物运至舱内的任务 。 这套机构的运送能力能达到400公斤、单次运送货物包络可以达到1.15米×1.2米×0.9米 。 与航天员“带货出舱”的方式相比 ， 中国空间站的货物出舱能力得到进一步提升 ， 进行舱外载荷实验的效率也进一步提高 。
在拥有了货物气闸舱和这套载荷转移机构后 ， 梦天实验舱还可以“化身”为微小航天器的“母港” ， 具备释放微小卫星的能力 。 中国航天科技集团八院空间站梦天实验舱总体副主任设计师孟瑶介绍称 ， 梦天实验舱能够满足百公斤级飞行器或多个规格立方星的释放需求 。 通常情况下 ， 微小卫星释放机构收纳在舱内 ， 当需要执行释放小卫星任务时 ， 航天员只要把小卫星安装在释放机构“肚子”里 ， 再整体安装在载荷转移机构上 ， 按照货物出舱流程 ， 经气闸舱泄压后 ， 把释放机构送到舱外 。 机械臂抓取小卫星释放机构 ， 并运动转移到发射方向 ， 收到地面发送的“释放”指令后 ， 释放机构就会像弹弓一样 ， 把小卫星依次以规定的速度弹射出去 ， 从而实现在轨释放小卫星 。
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