视频 | “问天”飞天 中国空间站将如何“升级”？

7月25日凌晨3点13分，“问天”实验舱与“天和”核心舱组合体成功完成在轨交会对接。在浩瀚宇宙中，实现了中国航天分量最重的“太空之吻”。

整个交会对接过程历时13个小时，这是我国两个20吨级航天器首次在轨实现交会对接，也是空间站有航天员在轨驻留期间首次进行交会对接。

上午10点03分，神舟十四号航天员乘组成功开启“问天”实验舱舱门，顺利进入“问天”实验舱。这也是中国航天员首次在轨进入科学实验舱。交会对接好比在太空“穿针引线”，为了更精准、可靠地完成这一任务，“问天”实验舱从发射到对接，克服了多重困难。

"太空之吻"能否成功 "零窗口"发射很关键

交会对接最大的难点，莫过于实现“零窗口”发射。这意味着发射时间必须分秒不差，这对大推力的长征五号B运载火箭来说，是不小的挑战。为了实现“零窗口”发射，科研团队对发射流程进行了优化，预留出2.5分钟的故障处理时间。

此外，还对火箭起飞时间进行了偏差修正，使火箭如果推迟0到2.5分钟发射，都能在飞行过程中自动修正飞行偏差，将“问天”精准送入预定轨道。而与火箭分离后，“问天”还要进行6次变轨，来到与“天和”核心舱相距52公里的位置上。

“问天”和“天和”交会 对飞控提出更高要求

两个重量均超过20吨的庞然大物，要实现交会对接，必须尽量减少它们之间撞击力。由于“问天”实验舱还携带着两个巨大的太阳能帆板，就好比带着一对巨大的翅膀进行交会对接，更增加了额外的难度。为此，“问天”实验舱专门采用太阳帆板二次展开方案，发射后先展开约五分之一的长度，待对接完成后再展开到位，大大提高了交会对接的可控性。

曾参与过神舟飞船、天宫实验室、空间站“天和”核心舱以及“梦天”实验舱的工业设计等任务的载人航天工业设计专家、西北工业大学教授苟秉宸认为，“问天”实验舱与“天和”核心舱两个超过20吨级的航天器以第一宇宙速度实现精准地接，是我国航天史上首次。对接时信号的互联互通，也是最终成功的关键因素之一。至于为何要实现“零窗口”发射，苟秉宸称，航天器进入太空轨道后是以第一宇宙速度，也就是每秒7.9公里飞行，如果“问天”要追上并对接“天和”，也就意味着它需要携带更多的燃料，花费更多的时间以及更快速度，中间错过任何一秒，或者携带燃料存在误差，对接就会失败，这实际上是系统性的复杂工程。

“梦天”蓄势待发 定位与“问天”大有不同

“问天”实验舱的成功发射是中国空间站建设的重要一步，接下来，“天和”核心舱还将迎来多位“太空访客”。

目前，“问天”实验舱与“天和”核心舱的前项对接口完成交会对接，形成了一个“一”字组合体。而在轨2个月后，“问天”实验舱将转位到核心舱的侧向对接口，与它形成“L”构型，这也是我国空间站建造阶段的首次转位任务。转位后的组合体将静待“梦天”实验舱的到来。按照计划，今年中国载人航天工程还将执行3次发射任务，发射“梦天”实验舱与“天和”核心舱对接，形成空间站三舱“T”字基本构型，完成空间站在轨建造。

“问天”和“梦天”两大实验舱，为什么是“问天”先发射？全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩称，因为“问天”舱除了能像“梦天”舱一样开展很多科学实验外，它还具备一些“梦天”实验舱没有的功能。

第一，它具有组合体的控制管理功能，如果核心舱发生了某些故障，它可以代替核心舱进行组合体的控制；第二，它有三个卧室和一个卫生间，完成了与核心舱的对接之后，空间站可以满足两个航天员乘组短期同时在轨工作、生活的交接班需求；第三，它有一个专用的气闸舱以及应急避难所，这样可以支持航天员更方便地出舱活动和保证航天员的安全；第四，它有一个小型的机械臂，可以单独使用和爬行，进行更精确的操作，它也能跟核心舱上大的机械臂组合使用，开展更多舱外操作。

“问天”实验舱主要是用于空间生命科学研究，它可以装8个实验柜，但是这次先配了4个实验柜，比如像生命生态实验柜，主要是以多种类型的生物个体来开展实验研究，还有一个叫生物技术实验柜，主要用于开展组织细胞等小类别的研究，以及一个变重力实验柜，可以模拟月球重力、火星重力等进行科学研究。

中国不搞太空竞赛 中国航天成果用于造福全人类

待“梦天”与“问天”都顺利完成“飞天”后，我们将发射“天舟五号”货运飞船和“神舟十五”号载人飞船，“神舟十五”号航天员将与“神舟十四”号航天员在轨轮换，并驻留6个月。

从2021年4月29日“天和”核心舱一飞冲天到眼下的“问天”入轨，对于中国的航天技术的高速发展，有外媒报道称，中国航天已经追平了美国。还有美国媒体以“龟兔赛跑”来比喻中美在太空领域的竞争，对此，庞之浩表示，我们的载人航天用了30年的时间就建成了先进的空间站，而美国大概花了近50年的时间，与国际空间站相比，我们的规模相对较小，但是应用效益比它还高。

庞之浩指出，我们空间站上科研设备的重量占比要比国际空间站高，而且用于科研的供电支持率也比国际空间站高。此外，我们空间站采用了一体化设计，更经济、更可靠、更先进，并且是世界第一个“太空母港”，可以在轨维修、“巡天光学舱”等航天器。

庞之浩强调，我们国家载人航天并不跟任何国家搞竞赛，而是为了取得有重大科学价值的研究成果、有重大战略意义的应用成果，造福人类并开展国际合作。我们空间站的建立确实改变了世界载人航天的一个格局，进入了“双空间站”的时代，促进了世界载人空间站的发展。

（看看新闻Knews编辑 周雯飞）