光明日報記者 張蕾 光明日報通訊員 任昕宇 蘇際聰 毛淩野

　　11月3日9時32分，夢天實驗艙順利完成轉位，中國空間站組合體(ti) 實現了“T”字基本構型，即以天和核心艙為(wei) 對稱軸，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。

　　在我國空間站的建造及後續任務實施中，艙體(ti) 的轉位動作發揮著重要作用。關(guan) 於(yu) 轉位，相信這些問題的答案，你一定想知道……

　　為(wei) 什麽(me) 要轉位

　　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) 天和核心艙的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) 不能在實驗艙發射後，直接側(ce) 向交會(hui) 對接到天和核心艙的兩(liang) 側(ce) 呢？據航天科技集團五院空間站係統總指揮王翔介紹，主要有兩(liang) 方麵原因：一是實驗艙與(yu) 空間站組合體(ti) 直接進行側(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，就需要在天和核心艙的兩(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，造成資源浪費。“由此可見，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) 向停泊口的方案設計是最優(you) 的。”王翔強調。

　　不過，他表示，兩(liang) 個(ge) 實驗艙在轉位任務安排上有些差異：問天實驗艙在經過發射和交會(hui) 對接後，先開展航天員出艙等一係列任務，而後再轉位；夢天實驗艙則在發射、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。

　　為(wei) 什麽(me) 是“T”字構型

　　2022年7月，問天實驗艙成功發射並與(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。幾天前，夢天實驗艙成功發射並與(yu) 天和核心艙完成前向交會(hui) 對接，空間站組合體(ti) 呈橫向且不對稱的“T”字構型。此次，夢天實驗艙完成轉位，三艙最終呈現真正的“T”字構型。

　　為(wei) 什麽(me) 是“T”字構型呢？據悉，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，易於(yu) 控製航天器的運動。

　　誠然，轉位後空間站的“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，顯然更易於(yu) 組合體(ti) 的飛行，而且受到地心引力、大氣擾動等影響較為(wei) 均衡，姿態控製消耗的推進劑和其他資源較少。“若采用非對稱構型，空間站組合體(ti) 的力矩、質心與(yu) 受到的幹擾，相對於(yu) 姿態控製、軌道來說都不對稱，飛行效率更低，控製模式也更加複雜，一旦發生偏轉，就需要付出額外的資源和代價(jia) 將其控製回來。”王翔解釋。

　　為(wei) 確保夢天實驗艙轉位任務順利實施，航天科技集團五院研製團隊精心安排、周密部署了轉位方案。轉位過程中，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，使得整個(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；熱控分係統負責整個(ge) 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，處置一係列複雜指令，全程零差錯。得益於(yu) 各分係統的高效配合，此次任務僅(jin) 用約1小時就圓滿完成。

　　為(wei) 什麽(me) 能“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，即係統的各部分相對獨立，組成係統時則相互聯係、作用，有機地形成一個(ge) 整體(ti) 。

　　三艙形成“T”字構型後，便以“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；問天實驗艙與(yu) 天和核心艙互為(wei) 備份，問天實驗艙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；問天實驗艙、夢天實驗艙為(wei) 開展艙內(nei) 外科學實驗提供支持。三艙如此協同配合、有機統一，構成更加完整可靠的空間站組合體(ti) 。

　　值得一提的是，夢天實驗艙上還配置了由航天科技集團五院研製的貨物氣閘艙與(yu) 艙外展開試驗平台。“今後，需要安裝在艙外的科學試驗設備可通過貨運飛船運送到空間站，再通過貨物氣閘艙把載荷送到艙外，由機械臂或者航天員安裝到艙外平台上，從(cong) 而實現艙外試驗項目的不斷更新。”王翔表示。

　　（光明日報北京11月3日電）

　　《光明日報》（ 2022年11月04日 08版）