中國(guó)規(guī)模最大的太空實(shí)驗(yàn)艙,詳解多功能的“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙

在中國(guó)空間站一期工程中,主體艙段包含居中的“天和”核心艙、對(duì)接于“天和”側(cè)向(右側(cè))第四象限端口的“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙、對(duì)接于“天和”側(cè)向(左側(cè))第二象限端口的“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙。目前,已經(jīng)上行的“天和”與“問(wèn)天”逐漸為人所熟知,而“夢(mèng)天”才逐漸揭開(kāi)神秘面紗。

體量與“問(wèn)天”極為接近!
與“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙一樣,“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙主要用于開(kāi)展空間科學(xué)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)?!皦?mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙設(shè)計(jì)在軌壽命不小于10年,具有通過(guò)維修、更換等方式延長(zhǎng)使用壽命的能力?!皦?mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙軸向長(zhǎng)約17.9米,結(jié)構(gòu)最大外徑4.2米,發(fā)射質(zhì)量約23噸,體量與“問(wèn)天”極為接近,后者軸向長(zhǎng)17.9米,結(jié)構(gòu)最大外徑4.2米,發(fā)射質(zhì)量23.2噸.

4艙構(gòu)型組成的中國(guó)規(guī)模最大的太空實(shí)驗(yàn)艙
“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙采用4艙構(gòu)型,由后向前依次為工作艙、載荷艙和貨物氣閘艙、資源艙,密封艙容積近110立方米,其中航天員活動(dòng)空間約32立方米。

工作艙總長(zhǎng)約9.3米,其中柱段長(zhǎng)6.6米,直徑4.2米,前錐布局對(duì)接機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)位機(jī)械臂等。作為航天員在“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)活動(dòng)的主要區(qū)域,艙內(nèi)設(shè)置工作區(qū)、鍛煉區(qū)與存儲(chǔ)區(qū),布局了平臺(tái)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)機(jī)柜。

貨物氣閘艙與工作艙連接,嵌套在載荷艙內(nèi),總長(zhǎng)2.3米,直徑約2.2米,容積約8立方米。在航天員和機(jī)械臂配合下,用于載荷、設(shè)備的艙內(nèi)外轉(zhuǎn)移,運(yùn)送能力可以達(dá)到400千克,單次運(yùn)送貨物的包絡(luò)空間可以達(dá)到1.15米×1.2米×0.9米。

載荷艙總長(zhǎng)約4.5米,直徑4.1米,第一、第三象限各配置一個(gè)2米×2.5米的展開(kāi)式暴露平臺(tái),用于安裝艙外載荷。

資源艙總長(zhǎng)約5.1米,最大直徑超過(guò)2.5米,艙外布局中繼天線、電源系統(tǒng)設(shè)備等,配置一對(duì)與“問(wèn)天”同型的柔性太陽(yáng)翼,可通過(guò)對(duì)日定向裝置和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)雙自由度轉(zhuǎn)動(dòng)。艙箭分離后“夢(mèng)天”太陽(yáng)翼只會(huì)部分展開(kāi),與“天和”對(duì)接后太陽(yáng)翼將完成二次展開(kāi),整體翼展約56米,供電能力不小于6.75千瓦?!皦?mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙艙內(nèi)提供13個(gè)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜安裝空間,其中隨艙上行9個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜和1個(gè)共用機(jī)柜;艙外提供37個(gè)標(biāo)準(zhǔn)載荷接口,支持開(kāi)展艙外實(shí)驗(yàn)。

在中國(guó)載人航天工程歷史上,第一個(gè)太空實(shí)驗(yàn)艙是“天宮一號(hào)”,而第一個(gè)真正意義上的太空實(shí)驗(yàn)艙是“天宮二號(hào)”,此前上行的“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙則是空間站階段第一個(gè)太空實(shí)驗(yàn)艙。由于“問(wèn)天”需要承擔(dān)備份核心艙的職能,又需要為航天員提供睡眠區(qū)等生活功能區(qū),試驗(yàn)載荷的規(guī)模依然受到限制,而“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙則是一個(gè)更為純粹的實(shí)驗(yàn)艙,可容納的實(shí)驗(yàn)機(jī)柜數(shù)量明顯更多,是中國(guó)規(guī)模最大的太空實(shí)驗(yàn)艙。

中國(guó)空間站即將解鎖“放衛(wèi)星”功能
在實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)功能之外,“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙具備在軌釋放微小飛行器的能力,將為中國(guó)空間站解鎖新技能。在微小飛行器釋放機(jī)構(gòu)與機(jī)械臂的配合下,能夠在軌自動(dòng)釋放微衛(wèi)星或立方星。

“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙的上行將為中國(guó)空間站補(bǔ)齊三艙構(gòu)型的“左翼”,最終完成中國(guó)空間站“T”字構(gòu)型的建造,中國(guó)人即將建成自己的太空家園。
作者:大白高國(guó)