紀中展
問天實驗艙示意圖。
7月24日14時22分,搭載問天實驗艙的長征五號B運載火箭在我國文昌航天發(fā)射場準時點火發(fā)射。順利進入預定軌道后,問天實驗艙于7月25日3時13分,成功對接天和核心艙前向端口。此時,中國空間站組合體呈現“一”字構型。這是我國載人航天工程立項以來實施的第二十四次飛行任務,也是中國空間站進入建造階段后的第三次發(fā)射。此次發(fā)射和對接,是首個有航天員在軌駐留期間進行的空間交會對接,意味著我國在航天領域的又一次重大突破。
中國空間站的總體構型為3個艙段,包括天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙(待發(fā)射),整體呈“T”字構型。問天實驗艙是中國空間站的第二個大型永久艙段,主要特點是集平臺功能與試驗載荷功能于一體,與天和核心艙的平臺功能互為備份,在核心艙一旦出狀況時,可以對空間站做統一管理和控制,支持開展密封艙內專項實驗和部分暴露平臺實驗。問天實驗艙由工作艙、氣閘艙和資源艙組成。整個實驗艙全長17.9米,艙體最大直徑4.2米,發(fā)射質量23噸,相當于我們常見的一節(jié)地鐵車廂,是國內迄今為止發(fā)射的最大單體航天器。
問天實驗艙是中國空間站的首個科學實驗艙,以生命科學和生物技術研究為主,在空間生命科學與生物技術、微重力流體物理、空間材料科學等4個領域規(guī)劃部署了10余個研究主題,此前已立項40余個科學項目,之后將持續(xù)論證、滾動實施更多的相關科學項目。
問天實驗艙裝載了8個實驗機柜、22個艙外載荷適配器,相當于搬了一個大型科學實驗室到太空。之后,航天員將進入問天實驗艙內啟動生命維持系統,完成科學實驗柜的組裝,同時開展交叉科學實驗。日后,航天員還可能在問天實驗艙里種菜養(yǎng)動物、培育微生物等。這將推動我國在生命生態(tài)、生物技術和變重力科學等科技領域的相關研究。
此外,航天員還將從問天實驗艙的出艙口完成2—3次出艙活動。問天實驗艙配置的航天員開展艙外活動(EVA)的專用氣閘艙,是中國空間站的主份EVA氣閘艙,在氣閘艙和資源艙外配置了多個暴露應用載荷接口,具有較強的艙外應用載荷支持能力。
問天實驗艙外還預留了1個擴展暴露平臺接口和1個大型載荷掛點接口,可以滿足直接暴露在太空環(huán)境下,如空間環(huán)境監(jiān)測、一些航天器相關的新技術領域的實驗載荷。
問天實驗艙外還配置了一條作業(yè)范圍約5米長、7個自由度的小機械臂,用于艙外載荷照料和支持航天員出艙,開展更精細的操作。它與核心艙的大機械臂組合使用后,活動范圍可以達到15米。同時,問天實驗艙尾部有一對巨大的太陽能帆板,上面安裝的太陽電池翼采用雙自由度驅動結構,能以最佳角度面向太陽,避免飛行過程中其他艙段遮擋陽光,保障空間站電力供應。這也是世界第四代空間站的重要特點之一。
問天實驗艙成功發(fā)射對接后,中國空間站的規(guī)模進一步增大,具備了航天員在軌對接航天器的經驗。接下來,航天員將會迎來中國空間站的下一個艙段夢天實驗艙。屆時,中國空間站將完成三艙組合體在軌建造任務,形成美麗的“T”字構型,今后將會在太空領域的研究和發(fā)展中創(chuàng)造更多奇跡。