繁体版 简体版 2026年5月27日 星期三

中国空间站对接“密钥”拟对全球开放

2022年11月1日4时27分,中国空间站攻克大吨位对接、发电量不足、在轨姿态控制等三大难关,梦天实验舱成功对接天和核心舱前向端口,完成中国航天史上难度最高的一次“宇宙之吻”。整个交会对接过程历时约13小时,标志着中国空间站全面建成任务又迈出坚实一步。据了解,目前共有来自17个国家、23个实体的9个项目成功入选首批中国空间站国际合作应用项目,且中国空间站正在制定交会对接以及载荷装载等接入标准,后续有望将这些如同对接“密钥”的标准面向全球发布。

梦天舱重达23吨,空间站组合体则超过60吨,两个庞然大物在太空中的“亲密一吻”,难度可想而知。“我们在交会对接上做了相关的一些专项的设计、一些阻尼设计,以适应这种大吨位大质量的交会对接。”航天科技集团五院空间站系统电总体主任设计师梁晓锋透露。

日照构型影响 难度超问天对接

航天科技集团五院502所空间站实验舱主任设计师宋明超亦表示,梦天舱与3个月前发射的问天舱个头差不多,但是交会对接过程却是难上加难。其中一大难点,就是梦天实验舱入轨后,与太阳照射的角度有较大偏差,导致梦天舱太阳翼发电量不足以补足耗电量,如果不能在规定的时间内完成交会对接,就需要紧急调整“梦天”的姿态,使其连续对日定向来保证能源的供应。为此,科研人员特别制定了任务的故障预案。

另一大难点,是梦天交会对接时组合体是L形的非对称构型,这显著增加了空间站在轨姿态控制的难度。不过,梦天舱制导导航与控制系统精准识别了实验舱和组合体的相对距离及相对姿态,通过一点点接近并最终实现了高精度的交会对接。

据介绍,载人航天工程将按计划实施梦天实验舱转位,梦天实验舱将与天和核心舱、问天实验舱形成空间站“T”字基本构型组合体。

中国空间站建造进入收官阶段,引发国际关注。外交部发言人赵立坚表示,中国已经与多个航天机构和组织签署合作协议,实施了形式多样的合作项目。中国空间站是历史上此类项目首次向所有联合国会员国开放。“目前已有瑞士、波兰、德国、意大利等17个国家的科学实验项目确定入选中国空间站。”

开放接口装置 迎国外航天器

中国航天科技集团五院空间站系统副总设计师柏林厚亦介绍称,目前中国空间站正在制定交会对接以及载荷装载等接入标准,后续有望将这些标准面向全球发布。“未来,国外的航天器或实验载荷想与中国空间站开展合作,只要按照我们的标准来设计接口装置,确保航天器安全性满足要求都是可以的,中国空间站始终都会是开放的平台。”柏林厚称。

据公开报道,中国空间站的设计运行时间为10年以上,其间运用机械臂进行维护和建设。而随着由美国、俄罗斯、11个欧洲航天局成员国(法国、德国、意大利、英国、比利时、丹麦、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士)、日本、加拿大和巴西共16个国家联合建造的国际空间站将在2030年后退役,中国的天宫空间站在其运行的最后几年可能是唯一在轨的空间站。

冲刺两年造舱 计划细致到“小时”

据新华社报道,10月31日下午,长征五号B运载火箭点火起飞,成功将中国空间站的第二个实验舱──梦天实验舱送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。3个多月前“问天”升空时,媒体报道称它是“中国最重”航天器。如今,起飞重量约23吨的梦天实验舱已然超越“问天”,成为我国迄今“最重”的现役航天载荷。

“你这个计划是假的。”看了梦天实验舱正样研制计划,一位同行脱口而出:两年计划具体到了“天”,专项计划细致到了“工序”和“小时”,“不可能!也做不到!”

“但我们就是做到了!”回忆起两年前的这一幕,中国航天科技集团八院空间站梦天实验舱计划经理刘慧颖无比自豪,“怎么做到的?幹就是了!”

这是全员进入“战斗模式”和“冲刺模式”的两年,是研究室门口日夜闪烁着倒计时牌的两年。夜深人静,厂房里依旧灯火通明,办公室仍是密集的键盘敲击声。团结一心,奋斗不停。最终,那份“日计划单”一天不差完成,“梦天”如期“梦圆”。

航天人的攀登还远未结束,空间站任务是攻坚战,更是持久战。

“‘建站为应用’,应用往前走一步,给我们提出的要求就高一分。科学没有尽头,只有越来越深刻的认识、越来越详尽的研究。”刘慧颖说。星空浩瀚无垠,探索永无止境。中国航天的征途永远是星辰大海。

梦天“炼丹炉” 研制新材料

据环球时报报道:作为国家战略科技力量主力军,中科院在梦天实验舱上搭载了8个科学实验柜。中科院空间站空间应用系统副总师刘国宁介绍称,通过这8个科学实验柜,我们预期能够在多个领域做出具有国际水平的科学成果,进一步推动我国空间科学整体水平的提升。目前已经规划安排了约40项科学实验项目,将根据实验规划持续开展在轨实验。

其中的高温材料科学实验柜能够支持开展金属及合金材料、复合材料和其他新型特种材料的熔体生长和凝固科学实验,丰富了材料科学家在太空中进行微重力下材料科学基础科学问题的研究,有助于解决中国发展高端装备、大科学工程、高端芯片急需的卡脖子材料中的关键科学问题和技术有重要的帮助,为研发颠覆性的材料制备技术和特殊应用背景材料的研究提供了坚实的基础。

此外,梦天实验舱内还安装有一台由航天科技集团五院研制的“炼丹炉”──高温炉及批量样品管理系统。这套全新综合型空间材料试验设备是“梦天”上高温材料溶固实验主载荷,具有“多温场联动、多功能制备、全自动压控”等特点,其内部的精密传动单元可为系统提供14种试验工况配置,使中国空间材料设备首次具备温场“区熔”功能。

这套装置全新的材料制备方法,改变了中国同类设备工况少、功能单一的状况,打破了国外的技术垄断。

分享本页
返回顶部