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梦天舱升空,咱们中国人在太空也要住上“两室一厅”啦| 果壳 科技有意思

北京时间今天15时37分23秒,长征五号B遥四运载火箭在文昌航天发射场一号发射工位点火起飞。

长征五号B遥四运载火箭点火起飞瞬间 | 央视新闻

飞行约493秒后舱-箭分离,火箭将中国空间站梦天实验舱准确送入预定对接初始轨道入口,发射任务圆满成功

这是中国空间站建造阶段的收官之战。

梦天实验舱飞行任务标识|CMS

与之前发射的问天实验舱一样,舱-箭分离后,中继天线、舱外照明等机构相继解锁展开,太阳翼完成“一次展开”,舱段开始交会对接程序。

在接下来的13个小时内,梦天舱将进行数次变轨,预计将在明天凌晨4点半对接于天和核心舱节点舱的前向对接口

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火箭起飞时刻中国空间站与发射场的相对位置 | 本文作者

此前,由天和核心舱、问天实验舱、天舟四号货运飞船和神舟十四号载人飞船构成的空间站组合体已经偏航180°飞行,建立了倒飞姿态等待梦天实验舱与其交会对接。

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梦天舱(左)与空间站组合体对接示意图 | CMS

对接完成后,梦天实验舱还将进行太阳翼二次展开、分离-转位-再对接、暴露实验平台展开等一系列动作,组成中国空间站三舱“T”字基本构型。

官方发布的梦天实验舱简介视频 | CMS

长征五号B遥四运载火箭

本次发射梦天实验舱的长征五号B遥四火箭,与之前发射问天实验舱的遥三火箭技术状态基本一致,火箭高度约为54米,整流罩直径5.2米,起飞质量约为850吨。

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转运至发射区的长征五号B遥四运载火箭 | 新华社

梦天舱与问天舱一样需要与空间站进行交会对接,运载火箭需要在特定的时间起飞,因此本次是长征五号B运载火箭的第二次“零窗口”发射

实验舱Ⅱ——梦天

梦天实验舱舱体长度17.9米,最大直径4.2米,太阳翼完全展开后翼展55.66米。

梦天实验舱支持航天员在轨驻留,并开展密封舱内试验和舱外暴露平台实验,同时梦天舱还可以为航天员提供应急避难场所。

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梦天实验舱示意图|上海航天技术研究院

梦天实验舱由工作舱、货物气闸舱+载荷舱、资源舱这三个主要部分组成。

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梦天实验舱结构示意图 |上海航天技术研究院

载荷舱

梦天舱在外观上与问天舱最大的区别就在于中段的货物气闸舱与载荷舱。

为了最大限度拓展舱外暴露实验的支持规模,梦天舱在货物气闸舱外额外设置了一层非增压结构,这层结构就是载荷舱。

载荷舱在对地和对天顶方向分别设置了两个可展开式的暴露实验平台,展开式的暴露试验平台面积更大,能承载的科学实验载荷更多。

与问天实验舱一样,平台上安装了多个标准舱外暴露有效载荷的适配器。

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梦天舱外载荷适配器布局|中国科学院空间应用工程与技术中心

货物气闸舱

梦天舱配置的气闸舱用来支持科学实验载荷和货物的进出舱

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梦天舱货物气闸舱的舱内(上)和舱外(下)视角 | CMS

与问天的乘组气闸舱相比,梦天货物气闸舱内不设置舱外航天服支持设施,增设自动转移机构和自动舱门。在机械臂的辅助下,气闸舱和内部的自动转移机构可以实现有效载荷(货物)的自动进出舱。

工作舱

与问天实验舱不同,梦天舱主要为科学实验设施提供平台,舱内不配备乘组睡眠区和卫生区

梦天实验舱的环控生保系统较核心舱和问天舱的配置更加简单,仅配置了大气压力控制、温湿度控制、烟火检测与灭火设施。

正常情况下,梦天舱的环控生保功能将主要由核心舱和问天舱负责提供支持。

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梦天舱内全体科学实验柜地面联试 | 中国科学院空间应用工程与技术中心

从学科角度划分,梦天实验舱舱内主要支持开展流体燃烧空间材料基础物理等领域的实验。其中包括了流体物理实验柜、两相系统实验柜、燃烧科学实验柜、高温材料科学实验柜、超冷原子物理实验柜和高精度时频实验柜(高超精度时频实验柜占2个柜位)。

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高精度时频实验柜Ⅰ和柜Ⅱ|中国科学院空间应用工程与技术中心

此外,梦天舱还配置了可为多学科、系统提供共用支持的在线维修装调操作柜和数个通用科学实验柜

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在线维修装调操作柜 | 中国科学院空间应用工程与技术中心

资源舱

梦天资源舱与问天资源舱的功能和技术状态几乎完全一致。末端桁架的太阳翼为空间站的运行提供充足的能源。

值得一提的是,由于空间站组合体构型下核心舱太阳翼受遮挡导致发电功率下降严重,后续还将由航天员多次出舱完成能源系统扩展作业。

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核心舱太阳翼转移后的空间站构型 |上海811空间电源研究所

核心舱两侧的太阳翼将收拢、拆卸后分别安装在两个实验舱的尾部桁架,并沿实验舱轴向展开,为空间站负载提供功率输出。

天宫空间站

梦天实验舱的加入标志着天宫空间站建造阶段的结束和运营阶段的开始。

我国空间站计划将在轨运营10年以上,期间将会有神舟飞船进行航天员天地往返运输,由天舟货运飞船运送物资和实(试)验设备。

天宫空间站做为国家太空实验室,将会利用舱内的25个实验机柜和舱外的67个暴露载荷支持设施,持续滚动开展各类科学实验和技术试验。

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梦天舱对接并转位完成后,中国空间站的T字构型组合体。注意,这一幕将发生在神舟十四号乘组和神舟十五号乘组交班期间,因此空间站上停靠了两艘神舟载人飞船 | CMS

在短期的未来,我们还将迎来巡天空间望远镜(CSST)。巡天空间望远镜是我国第一个大口径、大视场空间天文望远镜,用于巡天科学研究。它将与空间站共轨飞行,并将与空间站进行4次短期停靠,补加推进剂,视情况由航天员出舱完成维护维修等操作。

天宫空间站将逐渐发挥太空母港的重要作用。

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巡天空间望远镜示意图 | 詹虎

除了巡天空间望远镜外,未来还将可能有更多的航天器与天宫空间站共轨飞行接受在轨服务,而目前的“T”字构型组合体也具备舱段和应用支持的在轨扩展能力。

建成后的中国空间站,更加值得期待!

见证梦天出征,致敬中国航天!戳视频看中国载人航天高能瞬间!

作者:百舸争流

编辑:Steed

封面图来源:more_space

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