梦天舱是如何转位的?为什么要转位?

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本文转自【人民日报客户端】;

北京时间2022年11月3日9时32分,空间站梦天尝试舱顺利完成转位。神船十四号航天员乘组随后将进进梦天尝试舱。

梦天尝试舱转位完成标记着中国空间站“T”字根本构型在轨组拆完成,向着建成空间站的目标迈出了关键一步。

为什么要转位?

转位动做在我国空间站的建造及后续使命施行中发扬了重要感化。“问天”“梦天”两个尝试舱在发射后,起首与天和核心舱停止前向交会对接,再通过转位动做从天和核心舱前向对接口挪动到侧向停泊口,从而完成空间站“T”字根本构型的建造使命。

为什么不克不及在尝试舱发射后,通过侧向交会对接,间接到天和核心舱的两侧呢?中国航天科技集团五院专家介绍说,有两方面原因:一是尝试舱与空间站组合体停止侧向对接,会因为量心误差对空间站姿势形成较大影响,以至可能会有滚转失控的风险;二是按照空间站建造计划,两个尝试舱将在天和核心舱的侧向永久停泊,假设抉择侧向交会对接,起首需要在天和核心舱两个侧向端口别离设置装备摆设一套交会对接设备,而且那两套设备只能利用一次,形成资本的浪费。由此可见,两个尝试舱先与核心舱停止前向交会对接,再通过转位移至核心舱侧向停泊口的计划设想是更优的。

不外,两个尝试舱在转位使命摆设上有些差别。问天尝试舱在颠末发射和交会对接后,开展了航天员出舱等一系列使命,然后开展转位。与问天尝试舱差别,梦天尝试舱在发射、交会对接后间接转位,待构成“T”字构型组合体后,再开展在轨测试、航天员驻留等使命。

为什么是“T”字构型?

2022年7月,问天尝试舱发射,与天和核心舱完成交会对接,空间站组合体呈两舱“一”字构型。9月底,问天尝试舱转位胜利,空间站组合体变成两舱“L”字构型。几天前,梦天尝试舱发射胜利并与天和核心舱完成前向交会对接,空间站组合体呈横向且不合错误称的“T”字构型。刚刚,梦天尝试舱完成转位,三舱最末呈现“T”字构型。

那么,为什么是“T”字构型呢?中国航天科技集团五院空间站系统总批示王翔暗示:“为了使航天器易于运动控造,构型要包管主构造和量量散布尽量对称、紧凑,以获得好的量量特征。”

转位后的“T”字构型构造对称,从姿势控造、组合体治理上都是比力不变的构型,易于组合体的飞翔,且因为其遭到的地心引力、大气扰动等影响较为平衡,空间站姿势控造消耗的推进剂和其他资本较少。若摘用非对称构型,组合体的力矩、量心与所遭到的干扰相关于姿势控造、轨道来说都不是对称的,其飞翔效率更低,控造形式愈加复杂,一旦构型发作偏转,就需要付出额外的代价和资本将其控回。

为确保梦天尝试舱转位使命顺利施行,中国航天科技集团五院研造团队精心摆设、缜密摆设,造定了转位计划。转位过程中,测控与通信分系统在六合间搭建起通顺的通信链路,传输高清图像,使得整个转位过程100%受控;机械臂分系统始末做为转位机构的备份手段,保障平台平安;热控分系统负责整个空间站组合体的温度控造,包罗向太空辐射散热与热治理;空间站机GNC分系统始末精准控造,确保组合体以更高不变度进进停控形态;数管分系统发扬“智能大脑”感化,处置一系列复杂指令,全程零差错。各分系统的高效共同,使得此次使命仅用约1小时就圆满完成。

1+1+1=1

中国空间站在设想之初就运用了系统科学的思惟:系统的各部门各自独立,构成系统时又彼此联络、彼此感化,有机地构成一个整体。

三舱构成“T”字构型后,以“1+1+1=1”的理念构建成为“组合体核心”。此中,由天和核心舱停止同一的组合体治理,包罗姿势轨道控造、载人情况、热控、信息通信等;问天尝试舱与天和核心舱互为备份,可随时接替天和核心舱对空间站组合体停止同一治理和控造;问天尝试舱、梦天尝试舱为开展舱表里科学尝试,供给撑持。三舱协同共同、有机同一,构成愈加完全可靠的空间站组合体。

值得一提的是,梦天尝试舱上还设置装备摆设了由中国航天科技集团五院构造机构分系统研造的货物气闸舱与舱外展开试验平台,此后需要安拆在舱外的科学试验设备,可通过货运飞船运送到空间站,再通过货物气闸舱把载荷送到舱外,由机械臂或者航天员安拆到舱外平台上,从而实现舱外试验项目标不竭更新。

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