11月3日，隨著夢天實驗艙順利完成轉位，中國空間站“T”字基本構型在軌組裝完成，向著建成空間站的目標邁出了關(guan) 鍵一步。

　　一個(ge) 多月前，問天實驗艙完成了我國首次利用轉位機構在軌實施大體(ti) 量艙段轉位操作，此次夢天實驗艙轉位過程與(yu) 之很相似。通過兩(liang) 次轉位，空間站組合體(ti) 實現了“T”字基本構型：以天和核心艙為(wei) 對稱，問天實驗艙與(yu) 夢天實驗艙分布於(yu) 天和核心艙節點艙的兩(liang) 個(ge) 側(ce) 向停泊口。

　　這兩(liang) 次轉位任務均由中國航天科技集團五院抓總負責。為(wei) 什麽(me) 要轉位？為(wei) 什麽(me) 是“T”字構型？怎樣實現中國空間站的“1+1+1=1”？記者采訪了航天五院專(zhuan) 家。

　　為(wei) 什麽(me) 要轉位？

　　轉位動作在我國空間站的建造及後續任務實施中發揮了重要作用。“問天”“夢天”兩(liang) 個(ge) 實驗艙在發射後，首先與(yu) 天和核心艙進行前向交會(hui) 對接，再通過轉位動作從(cong) 天和核心艙前向對接口移動到側(ce) 向停泊口，從(cong) 而完成空間站“T”字基本構型的建造任務。

　　為(wei) 什麽(me) 不讓實驗艙通過側(ce) 向交會(hui) 對接，直接對接到天和核心艙兩(liang) 側(ce) ？

　　航天五院專(zhuan) 家介紹，這有兩(liang) 方麵原因：一是實驗艙與(yu) 空間站組合體(ti) 進行側(ce) 向對接，會(hui) 因為(wei) 質心偏差對空間站姿態造成較大影響，甚至可能會(hui) 有滾轉失控的風險；二是根據空間站建造方案，兩(liang) 個(ge) 實驗艙將在天和核心艙的側(ce) 向永久停泊，如果選擇側(ce) 向交會(hui) 對接，首先需要在天和核心艙兩(liang) 個(ge) 側(ce) 向端口分別配置一套交會(hui) 對接設備，並且這兩(liang) 套設備隻能使用一次，造成資源的浪費。

　　因此，兩(liang) 個(ge) 實驗艙先與(yu) 核心艙進行前向交會(hui) 對接，再通過轉位移至核心艙側(ce) 向停泊口，這是最優(you) 的方案設計。

　　不過，兩(liang) 個(ge) 實驗艙在轉位任務安排上有些差異。五院專(zhuan) 家介紹，問天實驗艙在經過發射和交會(hui) 對接後，開展了航天員出艙等一係列任務，而後開展轉位。與(yu) 問天實驗艙不同，夢天實驗艙在發射、交會(hui) 對接後直接轉位，待形成“T”字構型組合體(ti) 後，再開展在軌測試、航天員駐留等任務。

　　夢天實驗艙轉位任務的順利實施，離不開各係統的高效配合。五院專(zhuan) 家介紹，測控與(yu) 通信分係統在天地間搭建起暢通的通信鏈路，傳(chuan) 輸高清圖像，讓整個(ge) 轉位過程100%受控；機械臂分係統始終作為(wei) 轉位機構的備份手段，保障平台安全；熱控分係統負責空間站組合體(ti) 的溫度控製，包括向太空輻射散熱與(yu) 熱管理；空間站機GNC（製導、導航與(yu) 控製）分係統始終精準控製，確保組合體(ti) 以最高穩定度進入停控狀態；數管分係統發揮“智能大腦”作用，完成對一係列複雜指令的零差錯處置。

　　為(wei) 什麽(me) 是“T”字構型？

　　2022年7月，問天實驗艙發射並與(yu) 天和核心艙完成交會(hui) 對接，空間站組合體(ti) 呈兩(liang) 艙“一”字構型。

　　9月底，問天實驗艙轉位成功，空間站組合體(ti) 變為(wei) 兩(liang) 艙“L”字構型。

　　夢天實驗艙剛與(yu) 天和核心艙完成前向交會(hui) 對接時，空間站組合體(ti) 呈橫向且不對稱的“T”字，直到夢天實驗艙完成轉位，三艙最終呈現現在的“T”字構型。

　　為(wei) 什麽(me) 是“T”字？

　　五院專(zhuan) 家介紹，要想使航天器易於(yu) 運動控製，構型要保證主結構和質量分布盡量對稱、緊湊，以獲得好的質量特性。

　　專(zhuan) 家表示，轉位後的“T”字構型結構對稱，從(cong) 姿態控製、組合體(ti) 管理上都比較穩定，易於(yu) 組合體(ti) 的飛行。由於(yu) 其受到的地心引力、大氣擾動等影響較為(wei) 均衡，空間站姿態控製消耗的推進劑和其他資源較少。

　　反之，若采用非對稱構型，組合體(ti) 的力矩、質心與(yu) 所受到的幹擾相對於(yu) 姿態控製、軌道來說都不是對稱的，其飛行效率更低，控製模式更加複雜，一旦構型發生偏轉，就需要付出額外的代價(jia) 和資源將其控回。

　　在中國空間站上，問天實驗艙、夢天實驗艙形成“T”字的一橫，兩(liang) 對大型太陽翼置於(yu) 一橫兩(liang) 端，不管空間站以何種姿勢飛行，它們(men) 都能照上太陽，從(cong) 而高效發電；兩(liang) 個(ge) 氣閘艙也位於(yu) 兩(liang) 端，正常工作泄壓或異常隔離時，均不影響其他密封艙段構成連貫空間，從(cong) 而進一步保證了空間站運行的安全性。

　　五院專(zhuan) 家稱，作為(wei) “T”字那一豎的天和核心艙，仍然保持著前向、後向、徑向三向對接的能力。後向可對接貨運飛船，使組合體(ti) 可以直接利用貨運飛船的發動機進行軌道機動；前向、徑向兩(liang) 個(ge) 對接口不僅(jin) 可以接納兩(liang) 艘載人飛船實現輪換，而且在保持正常三軸穩定對地姿態時，兩(liang) 對接口都在軌道平麵內(nei) ，即可讓載人飛船在軌道麵內(nei) 沿飛行方向和沿軌道半徑方向直接對接，無須對接後再轉換對接口，使航天員往返更加安全快捷。

　　怎樣實現“1+1+1=1”？

　　中國空間站在設計之初就運用了係統科學的思想：係統各部分分別獨立，組成係統時又相互聯係、相互作用，有機地形成一個(ge) 整體(ti) 。

　　從(cong) 各艙段到組合體(ti) ，其構型都是係統功能驅動的結果。為(wei) 讓每個(ge) 艙段構型設計能夠滿足發射和獨立在軌飛行的要求，航天五院考慮組合體(ti) 作為(wei) 完整係統，形成有利於(yu) 在軌長期工作的構型。三艙形成“T”字構型後，以“1+1+1=1”的理念構建成為(wei) “組合體(ti) 核心”。

　　其中，由天和核心艙進行統一的組合體(ti) 管理，包括姿態軌道控製、載人環境、熱控、信息通信等。

　　五院專(zhuan) 家表示，問天實驗艙與(yu) 天和核心艙互為(wei) 備份，可隨時接替天和核心艙對空間站組合體(ti) 進行統一管理和控製，並具備與(yu) 核心艙進行交會(hui) 對接、轉位和停泊的能力。同時它還支持航天員在軌長期駐留及出艙活動，支持開展密封艙內(nei) 、艙外科學實驗和技術試驗。

　　夢天實驗艙則具備載荷自動進出艙能力，支持空間科學實驗的能力也更強。三艙協同配合、有機統一，構成完整可靠的基本構型轉入運營階段。