「問天」實驗艙出征在即 本次任務有3大看點

中國太空站總體構型是3個艙段,包括天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙,整體呈 T 字構型。(澎湃新聞)

中國太空站即將迎來新的艙段--「問天實驗艙」,該艙段也是中國迄今爲止發射的最重載荷。問天實驗艙即將搭乘長征五號B遙三運載火箭發射升空。本次發射任務有何看點?

★太空站首次有人狀態迎接航天器

此次發射是中國太空站進入建造階段後的第三次發射,也是這一階段首次在有人狀態迎接航天器來訪。

據航天科技集團五院太空站任務總設計師楊宏此前介紹,中國太空站總體構型是3個艙段,包括天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙,整體呈T字構型。其中,天和核心艙已在2021年4月發射成功。

問天實驗艙發射後,將與中國太空站進行對接,這也是太空站首次在有太空人的狀態下迎接航天器來訪,問天實驗艙將與天和核心艙完成前向對接,完成「一」字構型。

7月17日,天舟三號貨運飛船完成全部既定任務,於17日上午撤離太空站組合體。天舟三號撤離前停靠的對接端口,是太空站核心艙的前向對接口,這也是後續問天實驗艙發射以後要對接的對接口,所以在問天發射之前,天舟三號要從組合體撤離,讓出對接口迎接問天實驗艙的到來。

23噸的問天實驗艙與40多噸的太空站組合體,將是中國目前最大噸位的兩個航天器之間的交會對接,也是中國太空站第一次在有人的狀態下進行交會對接。如此大場面,「身經百戰」的對接機構依然可以駕輕就熟。

中國太空站總體構型是3個艙段,包括天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙,整體呈 T 字構型。

★中國國內最大的單體航天器進入太空

據瞭解,問天實驗艙軸全長17.9米,艙體最大直徑4.2米,發射質量23噸,工作艙、氣閘艙、資源艙三部分組成,與天和核心艙相比,問天實驗艙更重、更大,具備更強的超萬瓦級的供電能力、千兆級的信息傳輸能力,是中國國內迄今爲止發射的最大的單體航天器。

問天實驗艙配置了與核心艙一樣的太空人生活設施,將來可以與核心艙一起,接受兩艘載人飛船輪換期間6名太空人的生活,若天和核心艙出現故障,問天實驗艙可以作爲備份艙段對太空站進行控制。

據悉,迎來問天實驗艙後,太空人將進入艙內啓動生命維持系統,完成科學實驗櫃的組裝,同時開展交叉科學實驗。作爲太空人未來在太空站內進行空間生命科學研究的主要基地,問天實驗艙的工作艙也更爲寬敞,艙內配置了多臺科學實驗櫃,推動中國在生命生態、生物技術和變重力科學等科技領域的相關研究。

此外,全新的太空授課也將在問天實驗艙開展,太空人還會擇機首次從問天實驗艙的出艙口出艙。此前,神舟十四號太空人團隊已經完成了對艙外航天服的巡檢測試。按計劃,在軌期間他們將從問天實驗艙出艙口完成2到3次出艙活動。

搭載了三名太空人的神舟十四號載人飛船在上個月6月5日發射成功,採用自主快速交會對接模式,經過6次自主變軌後在當日17時42分成功對接於天和核心艙徑向端口,整個對接過程歷時約7小時。6月5日20時50分,太空人陳冬、劉洋、蔡旭哲依次全部進入天和核心艙。6月6日,三名太空人在12時19分順利進入天舟四號貨運飛船。

據瞭解,神舟十四號三名太空人的伙食有魚香肉絲、宮保雞丁、麻婆豆腐,有雞有魚、葷素搭配。豆漿、月餅、巧克力,傳統飲品、特色小吃等等,而且還能自己做酸奶。

★長五B火箭首次零窗口發射

執行此次發射任務的是長征五號B運載火箭(以下簡稱長五B火箭)。作爲中國目前近地軌道運載能力最大的新一代運載火箭,長五B火箭擁有長達20.5米的中國國內最大整流罩,近地軌道運載能力達到25噸級。

長五B火箭是在長五火箭基礎上研製的一級半構型運載火箭。作爲「胖五」家族的一員,其在2020年5月5日首飛成功,將新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙送入太空。2021年4月29日,長五B火箭成功發射天和核心艙,打響了太空站建造的開局之戰。

根據中國載人航天工程辦公室介紹,今年將實施6次飛行任務,完成中國太空站在軌建造。其中,長五B火箭在7月發射問天實驗艙與天和核心艙對接,10月發射夢天實驗艙與天和核心艙對接,完成中國太空站在軌建造。

本次任務中,長五B火箭實施零窗口發射,這也是長五系列火箭首次執行零窗口發射任務。「零窗口」是指發射時間範圍爲零的發射窗口,也就是要求火箭必須分秒不差地點火升空。

火箭院長五B火箭總體副主任設計師劉秉介紹:「問天實驗艙需要與太空站天和核心艙進行快速交會對接,因此,必須在規定時間分秒不差地發射,否則將無法到達指定位置,需要耗費巨大代價調整軌道;甚至導致發射終止,那就需要等待下一個發射窗口重新組織發射,嚴重影響任務週期。」