天宮對接「密鑰」 擬對全球開放

夢天與空間站組合體交會對接

(大公報記者 劉凝哲)2022年11月1日4時27分,中國空間站攻克大噸位對接、發電量不足、在軌姿態控制等三大難關,夢天實驗艙成功對接天和核心艙前向端口,完成中國航天史上難度最高的一次「宇宙之吻」。整個交會對接過程歷時約13小時,標誌着中國空間站全面建成任務又邁出堅實一步。據了解,目前共有來自17個國家、23個實體的9個項目成功入選首批中國空間站國際合作應用項目,且中國空間站正在制定交會對接以及載荷裝載等接入標準,後續有望將這些如同對接「密鑰」的標準面向全球發布。

夢天艙重達23噸,空間站組合體則超過60噸,兩個龐然大物在太空中的「親密一吻」,難度可想而知。「我們在交會對接上做了相關的一些專項的設計、一些阻尼設計,以適應這種大噸位大質量的交會對接。」航天科技集團五院空間站系統電總體主任設計師梁曉鋒透露。

日照構型影響 難度超問天對接

航天科技集團五院502所空間站實驗艙主任設計師宋明超亦表示,夢天艙與3個月前發射的問天艙個頭差不多,但是交會對接過程卻是難上加難。其中一大難點,就是夢天實驗艙入軌後,與太陽照射的角度有較大偏差,導致夢天艙太陽翼發電量不足以補足耗電量,如果不能在規定的時間內完成交會對接,就需要緊急調整「夢天」的姿態,使其連續對日定向來保證能源的供應。為此,科研人員特別制定了任務的故障預案。

另一大難點,是夢天交會對接時組合體是L形的非對稱構型,這顯著增加了空間站在軌姿態控制的難度。不過,夢天艙制導導航與控制系統精準識別了實驗艙和組合體的相對距離及相對姿態,通過一點點接近並最終實現了高精度的交會對接。

據介紹,載人航天工程將按計劃實施夢天實驗艙轉位,夢天實驗艙將與天和核心艙、問天實驗艙形成空間站「T」字基本構型組合體。

中國空間站建造進入收官階段,引發國際關注。外交部發言人趙立堅表示,中國已經與多個航天機構和組織簽署合作協議,實施了形式多樣的合作項目。中國空間站是歷史上此類項目首次向所有聯合國會員國開放。「目前已有瑞士、波蘭、德國、意大利等17個國家的科學實驗項目確定入選中國空間站。」

開放接口裝置 迎國外航天器

中國航天科技集團五院空間站系統副總設計師柏林厚亦介紹稱,目前中國空間站正在制定交會對接以及載荷裝載等接入標準,後續有望將這些標準面向全球發布。「未來,國外的航天器或實驗載荷想與中國空間站開展合作,只要按照我們的標準來設計接口裝置,確保航天器安全性滿足要求都是可以的,中國空間站始終都會是開放的平台。」柏林厚稱。

據公開報道,中國空間站的設計運行時間為10年以上,其間運用機械臂進行維護和建設。而隨着由美國、俄羅斯、11個歐洲航天局成員國(法國、德國、意大利、英國、比利時、丹麥、荷蘭、挪威、西班牙、瑞典、瑞士)、日本、加拿大和巴西共16個國家聯合建造的國際空間站將在2030年後退役,中國的天宮空間站在其運行的最後幾年可能是唯一在軌的空間站。

衝刺兩年造艙 計劃細緻到「小時」

據新華社報道,10月31日下午,長征五號B運載火箭點火起飛,成功將中國空間站的第二個實驗艙──夢天實驗艙送入預定軌道,發射任務取得圓滿成功。3個多月前「問天」升空時,媒體報道稱它是「中國最重」航天器。如今,起飛重量約23噸的夢天實驗艙已然超越「問天」,成為我國迄今「最重」的現役航天載荷。

「你這個計劃是假的。」看了夢天實驗艙正樣研製計劃,一位同行脫口而出:兩年計劃具體到了「天」,專項計劃細緻到了「工序」和「小時」,「不可能!也做不到!」

「但我們就是做到了!」回憶起兩年前的這一幕,中國航天科技集團八院空間站夢天實驗艙計劃經理劉慧穎無比自豪,「怎麼做到的?幹就是了!」

這是全員進入「戰鬥模式」和「衝刺模式」的兩年,是研究室門口日夜閃爍着倒計時牌的兩年。夜深人靜,廠房裏依舊燈火通明,辦公室仍是密集的鍵盤敲擊聲。團結一心,奮鬥不停。最終,那份「日計劃單」一天不差完成,「夢天」如期「夢圓」。

航天人的攀登還遠未結束,空間站任務是攻堅戰,更是持久戰。

「『建站為應用』,應用往前走一步,給我們提出的要求就高一分。科學沒有盡頭,只有越來越深刻的認識、越來越詳盡的研究。」劉慧穎說。星空浩瀚無垠,探索永無止境。中國航天的征途永遠是星辰大海。

(來源:大公報A6:要聞 2022/11/02)