光明日報記者 章文

　　碧海藍天，椰風習(xí)習(xí)。10月31日，文昌航天發(fā)射場再一次吸引世界目光。15時37分，伴隨著01指揮員廖國瑞一聲響亮的點火口令，長征五號B遙四運載火箭壯麗出征，將空間站夢天實驗艙成功送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功，三艙基本構(gòu)型的中國空間站迎來最后一個艙段。

　　接下來，夢天實驗艙將與空間站天和核心艙完成對接并進行轉(zhuǎn)位操作。屆時，天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙在同一平面形成中國空間站“T”字基本構(gòu)型，從而向著建成空間站的目標邁出關(guān)鍵一步，國家太空實驗室建設(shè)即將全面“竣工”。

　　建成后整體呈T字構(gòu)型

　　中國空間站名為“天宮”，由天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三艙組成，建成后整體呈T字構(gòu)型。曾有航天專家比喻，中國空間站就像一座三室兩廳還帶儲藏間的“豪宅”。“三室”指天和核心艙以及問天和夢天實驗艙，“兩廳”則是指神舟載人飛船和天舟貨運飛船。

　　此次發(fā)射的夢天實驗艙，是中國天宮空間站三艙T字構(gòu)型組合體的最后一個部分，由工作艙、貨物氣閘艙、載荷艙、資源艙四個艙段組成，艙體全長17.88米，直徑4.2米，發(fā)射質(zhì)量約23噸，主要用于開展空間科學(xué)與應(yīng)用實驗。

　　據(jù)負責夢天實驗艙抓總研制的航天科技集團八院空間站系統(tǒng)副總師柏合民介紹，空間站大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要由天和核心艙與問天實驗艙承擔，所以夢天實驗艙工作艙不需要部署睡眠區(qū)、衛(wèi)生間等生活設(shè)施，因而有充足的空間部署科學(xué)實驗設(shè)施，“夢天實驗艙稱得上是‘空間站在軌科學(xué)實驗工作的核心載體’”。

　　柏合民說，按照空間站“1+1+1=1”的核心設(shè)計理念，三艙最終實現(xiàn)控制、能源、信息、環(huán)境等功能的并網(wǎng)管理，開展更大規(guī)模的空間研究實驗和新技術(shù)試驗，推動我國空間科學(xué)研究與應(yīng)用達到世界領(lǐng)先水平。

　　“問天實驗艙主要面向空間生命科學(xué)與生物技術(shù)研究，夢天實驗艙則主要面向微重力科學(xué)研究。”空間應(yīng)用系統(tǒng)副總師、中科院空間應(yīng)用中心研究員劉國寧告訴記者，通過夢天實驗艙攜帶的8個科學(xué)實驗柜，能夠在微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)等方向開展相關(guān)的科學(xué)和應(yīng)用研究，預(yù)期能夠做出具有國際水平的科學(xué)成果。目前，在相關(guān)研究方向已規(guī)劃安排了約40項科學(xué)實驗項目。

　　值得關(guān)注的是，除了艙內(nèi)科學(xué)實驗柜之外，夢天實驗艙還配置有兩塊可在軌展開的暴露載荷實驗平臺，進一步增強了空間站的載荷支持能力。這些實驗機柜不僅數(shù)量繁多，種類也各不相同，未來飛行乘組中將增加載荷專家和工程師，他們將更高效地使用空間站的各類實驗機柜。

　　為了最大化實現(xiàn)艙外試驗支持能力，夢天實驗艙艙外還配置有37個載荷安裝工位，可為各類科學(xué)實驗載荷提供機、電、熱、信息方面的能力支持，確保它們在太空環(huán)境下開展各類實驗。

　　三艙系統(tǒng)統(tǒng)一

　　繼“天和”“問天”之后，“夢天”一旦轉(zhuǎn)位對接并完成系統(tǒng)集成，將使中國的天宮空間站再次產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

　　據(jù)中國航天科技集團五院空間站系統(tǒng)副總設(shè)計師劉剛介紹，天宮空間站突出強調(diào)空間站三個艙段的系統(tǒng)統(tǒng)一。艙外活動有雙氣閘艙備份，姿軌控有“天和”和“問天”備份，“夢天”也可在關(guān)鍵功能方面進行備份；三艙分布在同一平面，還能保證太陽翼不發(fā)生遮擋問題。通過3次發(fā)射分步實施，空間站建成后規(guī)模達百噸級（含載人飛船和貨運飛船），在適度規(guī)模的條件下可以取得較高的研制效益，獲得高效率的資源利用和更強的系統(tǒng)冗余。

　　“夢天”對接轉(zhuǎn)位后，將用一周左右時間把自身資源融入空間站組合體，與空間站其他兩艙實現(xiàn)控制、能源、信息、環(huán)境等功能的并網(wǎng)管理。屆時，空間站將完成繼“問天”組裝后再一次系統(tǒng)集成。

　　系統(tǒng)集成后，三艙為航天員提供的生活、工作環(huán)境可以實現(xiàn)統(tǒng)一管理。三艙組合體密封空間連通，形成完整的空氣循環(huán)，空氣壓力、成分及溫濕度都能得到統(tǒng)一控制，并隨著空氣流動均勻化，可讓航天員在各艙段內(nèi)都處于適宜的環(huán)境中。

　　通過系統(tǒng)集成，可以實現(xiàn)對各艙段內(nèi)設(shè)備按需調(diào)配和重構(gòu)，在控制系統(tǒng)和機械臂應(yīng)用等方面也都會有不同程度的改變，這都得益于我國空間站超前的系統(tǒng)設(shè)計。

　　“此外，為兼顧到組合體構(gòu)型，我們確保問天實驗艙和夢天實驗艙的尺寸、質(zhì)量特性大體一致，從而獲得整體構(gòu)型下較好的動力學(xué)特性，而且從布局上都采用了工作艙—氣閘艙—資源艙的順序。這一設(shè)計，可在實驗艙出現(xiàn)緊急情況時及時與其他艙段隔離，確保空間站在軌穩(wěn)定運行。”劉剛說。

　　“三步走”即將完成

　　從“一”字構(gòu)型，到L字構(gòu)型，再到T字構(gòu)型，這幾個看似簡單的符號，凝結(jié)著我國載人航天工程30年的心血。今年是中國空間站建造的決戰(zhàn)決勝之年，也是中國載人航天工程立項實施30周年。

　　按照載人航天“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，夢天實驗艙的成功發(fā)射標志著“第三步”即將完成。后續(xù)，我國空間站將轉(zhuǎn)入為期10年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段。初步計劃每年發(fā)射兩艘載人飛船和兩艘貨運飛船。同時，將研制新一代載人運載火箭和載人飛船，并考慮研發(fā)空間站擴展艙段，進一步提升工程綜合能力和技術(shù)水平。

　　從“天和”到“問天”再到“夢天”，中國空間站三大艙段都從文昌航天發(fā)射場飛向太空，使得文昌航天發(fā)射場贏得了中國空間站建造母港的美譽。

　　“中國空間站從這里飛向太空，這是航天人的驕傲！”西昌衛(wèi)星發(fā)射中心主任鄧洪勤說，“空間站建造任務(wù)百分之百成功發(fā)射要求極高，這一成就展現(xiàn)出文昌航天發(fā)射場日益重要的作用，也反映了我們航天發(fā)射能力的不斷提高。”

　　夢圓航天，正當其時。