热分配表方案产品(梦天完成转位中国空间站至今所有变化构型图来了→)

Posted 2023-06-02

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热分配表方案产品(梦天完成转位中国空间站至今所有变化构型图来了→)

据载人航天办公室最新消息，

11月3日9时32分，

空间站梦天实验舱顺利完成转位。

转位期间，

梦天实验舱先完成相关状态设置，

再与空间站组合体分离，

之后采用平面转位方式经约一小时完成转位，

与天和核心舱节点舱侧向端口再次对接。

今天下午，

神舟十四号航天员乘组将进入梦天实验舱。

梦天实验舱转位完成

标志着中国空间站

“T”字基本构型在轨组装完成，

向着建成空间站的目标迈出了关键一步。

按计划，

后续将开展空间站组合体

基本功能测试和评估。

为什么要转位？

转位动作在我国空间站的建造及后续任务实施中发挥了重要作用。“问天”“梦天”两个实验舱在发射后，首先与天和核心舱进行前向交会对接，再通过转位动作从天和核心舱前向对接口移动到侧向停泊口，从而完成空间站“T”字基本构型的建造任务。

为什么不让实验舱通过侧向交会对接，直接对接到天和核心舱两侧？

有两方面原因：

一是实验舱与空间站组合体进行侧向对接，会因为质心偏差对空间站姿态造成较大影响，甚至可能会有滚转失控的风险；

二是根据空间站建造方案，两个实验舱将在天和核心舱的侧向永久停泊，如果选择侧向交会对接，首先需要在天和核心舱两个侧向端口分别配置一套交会对接设备，并且这两套设备只能使用一次，造成资源的浪费。

因此，两个实验舱先与核心舱进行前向交会对接，再通过转位移至核心舱侧向停泊口，这是最优的方案设计。

不过，两个实验舱在转位任务安排上有些差异。问天实验舱在经过发射和交会对接后，开展了航天员出舱等一系列任务，而后开展转位。与问天实验舱不同，梦天实验舱在发射、交会对接后直接转位，待形成“T”字构型组合体后，再开展在轨测试、航天员驻留等任务。

梦天实验舱转位任务的顺利实施，离不开各系统的高效配合。测控与通信分系统在天地间搭建起畅通的通信链路，传输高清图像，让整个转位过程100%受控；机械臂分系统始终作为转位机构的备份手段，保障平台安全；热控分系统负责空间站组合体的温度控制，包括向太空辐射散热与热管理；空间站机GNC（制导、导航与控制）分系统始终精准控制，确保组合体以最高稳定度进入停控状态；数管分系统发挥“智能大脑”作用，完成对一系列复杂指令的零差错处置。

为什么是“T”字构型？

2022年7月，问天实验舱发射并与天和核心舱完成交会对接，空间站组合体呈两舱“一”字构型。9月底，问天实验舱转位成功，空间站组合体变为两舱“L”字构型。梦天实验舱刚与天和核心舱完成前向交会对接时，空间站组合体呈横向且不对称的“T”字，直到梦天实验舱完成转位，三舱最终呈现现在的“T”字构型。

为什么是“T”字？

要想使航天器易于运动控制，构型要保证主结构和质量分布尽量对称、紧凑，以获得好的质量特性。

转位后的“T”字构型结构对称，从姿态控制、组合体管理上都比较稳定，易于组合体的飞行。由于其受到的地心引力、大气扰动等影响较为均衡，空间站姿态控制消耗的推进剂和其他资源较少。反之，若采用非对称构型，组合体的力矩、质心与所受到的干扰相对于姿态控制、轨道来说都不是对称的，其飞行效率更低，控制模式更加复杂，一旦构型发生偏转，就需要付出额外的代价和资源将其控回。

在中国空间站上，问天实验舱、梦天实验舱形成“T”字的一横，两对大型太阳翼置于一横两端，不管空间站以何种姿势飞行，它们都能照上太阳，从而高效发电；两个气闸舱也位于两端，正常工作泄压或异常隔离时，均不影响其他密封舱段构成连贯空间，从而进一步保证了空间站运行的安全性。

当前的空间站组合体示意图。

而作为“T”字那一竖的天和核心舱，仍然保持着前向、后向、径向三向对接的能力。后向可对接货运飞船，使组合体可以直接利用货运飞船的发动机进行轨道机动；前向、径向两个对接口不仅可以接纳两艘载人飞船实现轮换，而且在保持正常三轴稳定对地姿态时，两对接口都在轨道平面内，即可让载人飞船在轨道面内沿飞行方向和沿轨道半径方向直接对接，无需对接后再转换对接口，使航天员往返更加安全快捷。

怎样实现“1+1+1=1”？

中国空间站在设计之初就运用了系统科学的思想：系统各部分分别独立，组成系统时又相互联系、相互作用，有机地形成一个整体。

从各舱段到组合体，其构型都是系统功能驱动的结果。为让每个舱段构型设计能够满足发射和独立在轨飞行的要求，航天科技集团五院充分考虑组合体作为完整系统，形成有利于在轨长期工作的构型。三舱形成“T”字构型后，以“1+1+1=1”的理念构建成为“组合体核心”。

其中，由天和核心舱进行统一的组合体管理，包括姿态轨道控制、载人环境、热控、信息通信等。

问天实验舱与天和核心舱互为备份，可随时接替天和核心舱对空间站组合体进行统一管理和控制，并具备与核心舱进行交会对接、转位和停泊的能力。同时它还支持航天员在轨长期驻留及出舱活动，支持开展密封舱内、舱外科学实验和技术试验。

梦天实验舱则具备载荷自动进出舱能力，支持空间科学实验的能力也更强。三舱协同配合、有机统一，构成完整可靠的基本构型转入运营阶段。

见证历史！

中国空间站至今所有变化构型图来了

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新民晚报（记者叶薇），综合科技日报、中国载人航天

来源：新民晚报