夢天圓夢！一文全覽夢天實驗艙不容錯過的核心亮點

來源：封面新聞

封面新聞記者 邊雪 楊峰 陳彥霏 文昌報道

2022年10月31日，空間站夢天實驗艙在文昌航天發射場由長征五號B運載火箭託舉升空，順利進入預定軌道，發射任務取得圓滿成功，打響了我國空間站建造任務的收官之戰。

後續，夢天實驗艙將與天和核心艙進行快速交會對接以及平面轉位，三艙組成空間站“T”字基本構型。

作爲中國空間站第二個實驗艙，立足“建站爲應用”宗旨的夢天實驗艙和問天實驗艙相比，有哪些“獨門絕技”值得關注？

最硬核：支持空間站更強科學實驗

封面新聞記者從航天科技集團瞭解到，夢天實驗艙與天和核心艙、問天實驗艙的任務分工和定位不同，與兩者在配置上既有相似的地方，也有不同，各有特點。

從對人的支持來講，夢天實驗艙的定位是航天員工作的地方，因此沒有配置類似“天和”“問天”艙的再生式生命保障系統及睡眠區、衛生區。但三個艙段均配置有航天員的鍛鍊設備，夢天艙配置的是抗阻鍛鍊設備，類似健身房的划船機。

從總體構型來看，夢天實驗艙的肚子更圓，它由四個艙段組成，並採用了獨特的“套娃”設計。工作艙在最前端，通過對接機構與核心艙相連，主要是航天員艙內工作與鍛鍊 的地方，也是艙內科學試驗機櫃安裝的地方。載荷艙與貨物氣閘艙則是以“雙艙嵌套”的形式與工作艙相連，也就是說，在載荷艙的內部，隱藏着一個貨物氣閘艙，主打貨物出艙專 用通道。最前端的是資源艙，也是對日定向裝置和柔性太陽 翼等安裝的地方。

從支持應用任務來講，夢天實驗艙作爲“工作室”，是三艙中支持載荷能力最強的艙段，其配置了 13 個標準載荷機櫃，主要面向微重力科學研究，可支持流體物理、材料科學、超冷原子物理等前沿試驗項目，堪稱天宮“夢工場” 。同時，爲了最大化實現艙外試驗支持能力，夢天艙艙外配置 有 37 個載荷安裝工位，可爲各類科學實驗載荷提供機、電、信息方面的能力支持，確保它們在太空環境下開展各類實驗。 特別是載荷艙上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。

最智能：貨物自動進出艙，打造“太空貨運港”

如果將問天實驗艙的氣閘艙比作“國際機場”的話，那麼夢天的貨物氣閘艙就是空間站的“國際貨運港口”。

據悉，以往在艙外開展科學試驗，需要航天員出艙進行安裝作業，但這種方式會受到航天員出艙次數、載荷數量與大小的限制。因此，夢天實驗艙所獨具的載荷自動進出艙功能將進一步提高空間站進行艙外載荷實 (試) 驗的能力和效率。

在夢天實驗艙內，配置了一臺載荷轉移機構，可以穩定地執行將貨物從艙內送出艙外，或將艙外貨物運至艙內的任務。據瞭解，載荷轉移機構的運送能力能達到400公斤、單次運送貨物包絡可以達到 1.15 米×1.2 米×0.9 米。這與航天員“帶貨出艙”的方式相比，貨物出艙能力得到了進一步提升，還爲在軌工作生活的航天員“減負”，以便他們將更多的時間精力用於 開展艙內各項科學實驗活動。

同時，爲了滿足將來更大尺寸、更大重量貨物的進出艙需求，夢天實驗艙的貨物氣閘艙上還安裝了一款獨一無二的方形艙門，寬度可達1.2 米。艙門採用全自動弧形滑移設計，可以爲貨物的進出艙提供一條寬闊的走廊，也是隔離艙內與艙外空間環境的關鍵設備，是我國空間站首次亮相的方形自動艙門。

最前沿：“太空驛站”讓微小衛星在軌

據悉，通過夢天實驗艙，立方星、微衛星等微小型飛行器還實現了乘坐“VIP 包廂”的太空之旅。

據航天科技集團介紹，夢天實驗艙上專門配置了微小飛行器在軌釋放機構，能夠滿足百公斤級 微小飛行器或者多個規格立方星的在軌釋放需求，解決微衛星和立方星低成本進入太空的問題。具備微小飛行器在軌釋放的能力，夢天實驗艙將化身“太空驛站”提供最前沿的出發地，並作爲開放合作平臺進一步增強空間站的綜合應用效益。

小衛星要如何實現從“驛站”向太空遨遊？航天員只需在艙內把立方星或微衛星填裝到釋放機的“肚子內”，釋放機構即可搭乘載荷轉移機構將小衛星運送至艙外。隨後，艙外機械臂抓取釋放機構，並調整釋放機構的姿態，當轉移到立方星或微衛星的發射方向時，釋放機構就像彈弓一樣，把小衛星依次以規定的速度彈射出去，讓衛星既穩當、又安全地開始太空旅程。

最長待機：對日定向實現用電無憂

據悉，載人航天、人命關天，從神舟飛船設計伊始，研製團隊就瞄準了技術已趨於成熟的剛性太陽翼，確保實現飛船在軌運行的高可靠性和安全性。隨着空間站更多科學實驗任務的開展，空間站載荷供電需求也成倍增加。因此，夢天實驗艙與問天實驗艙同配置、同發力，也擁有單側長達 27 米、可展開面積近 138 平方米 的“巨型翅膀”——柔性太陽翼。

作爲一種全新的太陽電池翼，柔性翼的系統組成、展開 原理、技術難點與傳統剛性、半剛性太陽翼大相徑庭。傳統 剛性、半剛性太陽翼都是一次展開，在短短十幾秒內就完成 所有動作；而大型柔性太陽電池翼卻在全世界範圍內首創 “二次展開”技術，整個過程持續 80 分鐘，這是爲了確保 交會對接這一關鍵動作的絕對安全。

以夢天實驗艙的太陽翼爲例，交會對接過程中兩個數十噸級的航天器，以約 7.9 公 裡/秒的速度運動，需要精準地控制它們的位置、速度、姿態才能保證可靠的對接，稍有偏差航天器就會發生碰撞。如果太陽電池翼完全展開，實驗艙就好比兩隻手各持一面巨大的帆，微小的抖動，都會導致實驗艙的速度、相對位置和飛行姿態的控制精度嚴重下降，控制難度指數級增加。

封面新聞記者從中國航天集團獲悉，我國空間站基本構型組裝完成後，兩個實驗艙配置的四副太陽翼，將爲我國空間站打 造最強勁的能量源泉，讓空間站日發電量可達近 1000 度，相當於一個普通家庭近半年的用電量，真正實現“用電無憂”。