天宫空间站|神舟十四号身肩重任：俩实验舱在此期间对接，天宫空间站决胜时刻气闸舱|航天员

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

明年将是天宫空间站的决胜年，因为按照既定时间表我们将在2023年之前完成在轨建造阶段任务。空间站在轨建造阶段总计安排了6次发射，其中大部分在轨建造工作都将在神舟十四号任务期间展开。
神舟十四号对接位置示意
在轨建造的主要任务就是将问天号与梦天号两个22吨级实验舱分别对接在天和核心舱第二与第四象限径向停泊口。
大型舱段如果直接径向对接，巨大的撞击惯量将对空间站姿态产生巨大的扰动，因此我们采取先轴向对接核心舱前向对接口，再转位对接径向停泊口的方案，以减弱这种姿态扰动。
?问天实验舱与核心舱前向对接口对接
实验舱转位事关整个空间站工程成败不容有失，工程总体为此准备了两套互为备份的转位手段：
1.实验舱转位机械臂，转臂与节点舱基座对接，带动实验舱上翻、旋转、下翻实现转位，该机械臂的突出优势是结构简单可靠性高；
核心舱节点舱配置的转臂基座
转位机械臂辅助问天实验舱转位
2.天和核心舱机械臂辅助转位，机械臂与实验舱舱表目标适配器对接实现捕获，尔后直接带动实验舱转位。
天和机械臂辅助转位试验
实验舱转位机械臂是首选方案，而天和机械臂作为一款七自由度大型空间机械臂本身就具备25吨级承载力，且其位姿精度也处于世界领先水平，因此完全具备辅助22吨级实验舱转位的技术能力。
天和机械臂
两个实验舱到位后天宫空间站的在轨任务能力将更加完善，首先两个实验舱对称径向靠泊于核心舱停泊口，形成的近40米大跨度达到了类似国际空间站的桁架效果，解决了太阳翼相互遮挡问题，而且空间站配置的是清一色的高光电转换效率柔性三结砷化镓电池翼，它将为空间站各类实验工作的开展提供充沛电能。
两部大型柔性太阳翼之间的跨度有将近40米
问天实验舱提供了一个全新的人员专用气闸舱，解决了使用核心舱气闸舱执行出舱活动导致与其他舱段间交通阻断的问题，此后航天员出舱活动都将优先选择在人员专用气闸舱出舱，而且它的出舱舱门是对地一侧，航天员一出舱就能看到壮美的地球，好处是尽最大限度减少太阳的直接照射，有利于舱外摄像机对航天员出舱活动进行高清成像。
人员专用气闸舱与实验舱机械臂
【天宫空间站|神舟十四号身肩重任：俩实验舱在此期间对接，天宫空间站决胜时刻】梦天实验舱也带来了一个货物专用气闸舱与可展开式暴露实验平台，需要在舱外环境实验的载荷物品直接通过货物专用气闸舱实现进出舱，而不必驱使航天员在出舱活动中部署，大大提高了在轨科研效率。
梦天实验舱可展开式暴露实验平台
与此同时，问天实验舱还有一部展开长度达5米的小型机械臂，该机械臂可照料舱外实验载荷、辅助航天员出舱，还可以与天和机械臂对接，形成长度达15米的超长机械臂，并基于后者的爬行功能实现空间站外表面全触达。
简而言之，我们以60吨级的三舱组合体实现了400吨级国际空间站所具备的大部分功能，同时基于结构与运动控制、信息系统、能源系统、热控流体回路、载人环境、推进系统的高度融合，为天宫空间站打造了一颗强核心，未来的拓展工程将因此可以有更大作为。