地球最偉大的太空站?北京時間2022年9月30日12時44分，經過約1小時的天地協同，問天實驗艙完成轉位轉位期間，問天實驗艙首先完成相關狀态設置，而後與天和核心艙分離，之後采用平面轉位方式完成轉位，并與節點艙側向端口再對接，今天小編就來聊一聊關于地球最偉大的太空站?接下來我們就一起去研究一下吧!

地球最偉大的太空站

北京時間2022年9月30日12時44分，經過約1小時的天地協同，問天實驗艙完成轉位。轉位期間，問天實驗艙首先完成相關狀态設置，而後與天和核心艙分離，之後采用平面轉位方式完成轉位，并與節點艙側向端口再對接。

問天實驗艙轉位完成後，空間站組合體由兩艙“一”字構型轉變為兩艙“L”構型。後續，空間站組合體将以“L”字構型在軌飛行，等待夢天實驗艙發射、交會對接後，還将轉位形成空間站三艙“T”字構型組合體。

記者從航天科技集團八院獲悉，在400公裡高空上演的這場超高難度“太空泊車”，将23噸的問天實驗艙從節點艙的前向對接口緩慢平移至相差90°的側向對接口，并再次對接鎖緊，整個轉位過程共曆時30分鐘。這是我國首次實施的航天器在軌轉位試驗，也是國際上首次以平面式轉位方案完成航天器轉位的成功嘗試。

關注1

為什麼要“太空泊車”？

按照我國空間站建造方案，在空間站組裝建造階段，陸續發射的兩個實驗艙将對稱分布于核心艙節點艙的兩個側向停泊口，從而完成空間站“T字”基本構型的建造任務。

“問天實驗艙是我國目前最大的單體航天器，如果直接與空間站組合體進行側向對接，會因為質心偏差對空間站姿态造成較大影響，甚至會出現滾轉失控的風險。”航天科技集團八院空間站系統副總師魏智說。

他解釋，“就像是我們用手推一根木棍的底部，如果是沿着它的方向直推過去的話，木棍會徑直向前走；如果從側面撞過去，木棍則會發生較大的偏轉。在太空的微重力狀态下，偏離質心的力足以‘四兩撥千斤’，讓空間站的姿态失穩。”因此，我國兩個實驗艙都将先軸向對接于前向端口，再通過轉位移至側向停泊口，這意味着轉位動作的成敗直接關乎我國空間站的建造及後續任務實施。

關注2

國際上首次實現平面式轉位

為了讓問天實驗艙的轉位過程更加平穩、順利，航天科技集團八院805所對接與轉位研制團隊幾經論證，并綜合對比國際空間站的轉位方案，創造性地提出了“平面式轉位方案”，這是國際上首次以平面式轉位方案完成航天器的轉位動作。

魏智介紹，俄羅斯“和平号”空間站采用的是翻轉式組裝方案，但這一方案在艙體轉位到位後，艙體姿态會發生90°的翻轉。“我們采用的方案是讓問天實驗艙在同一平面内進行轉位，此時由于質心的運動軌迹也處在一個平面，轉位動作對空間站組合體的姿态擾動較小，更易于空間站的姿态控制。”

但相對于翻轉式轉位方案，平面式轉位方案結構設計難度更大，地面試驗系統也更為複雜。為了讓轉位任務一氣呵成、一次成功，研制團隊對平面式轉位方案進行了精心的分析論證，并研發了相應的測試系統進行在軌工作載荷及轉位全時序試驗驗證，确保了實驗艙轉位任務的有序、安全、可靠。

關注3

小轉臂讓實驗艙轉得穩、停得準

據介紹，此次轉位動作主要由配置在實驗艙上的轉臂機構以及核心艙節點艙上的轉位基座擔綱完成。位于實驗艙上的轉臂機構，它以流暢的操作讓重達23噸的實驗艙起得柔、轉得穩、停得準、對得順。

首先，轉臂需要捕獲安裝在核心艙上的轉位基座，也就是将“手”輕輕搭到核心艙上并實現剛性連接，此時，對接機構解鎖，實驗艙與核心艙之間處于柔性連接狀态；随後，轉臂緩緩起動，在兩分鐘内以肉眼難以察覺的速度實現艙體緩慢起動，并逐漸提高至全速轉動。

哪怕是在全速轉動的過程中，“小臂”的運動速度也很低，且不能出現“急刹”“點刹”的現象，這樣低速且勻速的運轉模式可以有效降低對空間站組合體的擾動。在即将到達側向停泊點時，轉臂開啟“制動”模式，為了避免電機斷電可能帶來的“急刹車”，轉臂上安裝了緩沖耗能裝置，既可以避免大慣量沖擊造成“小臂骨折”，又能在三分鐘内快速消耗艙體轉位帶來的動能，使實驗艙能夠精準地停在預定的側向對接位置。

關注4

新技能确保實驗艙連得緊，滿足15年在軌需求

問天實驗艙成功轉位至側向停泊口後，問天實驗艙與天和核心艙需要完成側向再對接，也就是迎來最後一步動作——“倒車入庫”，這一動作就需要對接機構和轉位機構之間協調配合、共同完成。

首先，轉位機構要具有位置保持的能力，讓23噸的實驗艙以“懸停姿态”做好對接準備；其次，對接機構要采用一種全新的捕獲對接方式——“準靜态對接技術”，由實驗艙的對接機構主動推出對接環實現捕獲，這動作更輕盈緩和。

同時，由于我國空間站的在軌工作時間長達15年，問天實驗艙側向停靠後，對接機構需要長期在軌剛性連接，為了驗證對接機構在軌長期連接狀态下的性能，研制團隊開展了長壽命專項試驗，确保對接機構在軌15年後其連接性依然能夠滿足空間站各艙段之間的可靠連接。

新京報記者 張建林

編輯 白爽 校對 趙琳

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