天舟四號發射升空開啟中國太空站建造階段 年內迎問天夢天實驗艙

撰文:林芷瑩
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今日(10日)凌晨1時56分,天舟四號貨運飛船從海南文昌航天發射場升空,至上午8時45分採用自主快速交會對接模式,成功對接太空站天和核心艙後向端口。
據介紹,本次為中國載人航天工程的第22次發射任務,為太空站在軌建造階段的首次發射任務,也是長征系列運載火箭的第420次飛行。

中國航天科技集團八院(下稱「八院」)介紹,天舟四號是中國太空站建造階段的第一艘飛船,裝載了神舟十四號3名航天員6個月在軌駐留的消耗品、推進劑、應用實(試)驗裝置和樣品材料、備品備件及部分載荷等物資,交會對接完成後,將轉入組合體飛行段。

為了可裝載更多物資,天舟貨運飛船共設計了20多種不同尺寸規格、不同形狀的貨包,充分利用貨艙內的每一寸空間。同時,飛船裝滿了推進劑,對接成功後將變身成「油站」,為太空站的在軌運行提供燃料補充。停靠期間,天舟四號將按計劃開展多項在軌試驗。

八院設計師介紹,中國太空站的建造猶如「搭積木」,而連接起各個艙段的關節正是對接機構。今年,太空站將先後迎接問天、夢天兩個實驗艙,經狀態調整和轉位,兩個實驗艙將長期「停泊」在太空站,成為航天員工作、生活的主要場所,而對接機構即航天員往返於工作生活區的重要通道。

在對接機構設計之初,八院805所對接機構分系統設計師考慮到太空站建造需要適應8至180噸各種噸位、各種方式的對接,包括偏心對接,特別是對接過程中將會產生巨大的對接能量,對於對接機構的緩衝耗能能力提出很高的要求。

為了讓兩個重量級的航天器更好地對接太空站,設計師通過可控阻尼器單機產品、改進型傳動緩衝對接機構產品以及分系統級的整機、緩衝等全覆蓋的考核措施,既不影響原捕獲性能、方便捕獲,又可以消耗對接機構捕穫後產生的巨大撞擊能量。

天舟四號貨運飛船裝載了神舟十四號3名航天員6個月在軌駐留的消耗品、推進劑、應用實(試)驗裝置和樣品材料、備品備件及部分載荷等物資。(新華社)

三個艙段需要長期緊密固定連接,對接機構必須保證鎖得穩固。據介紹,在實驗艙對接機構捕獲緩衝子系統成功捕獲核心艙後,對接環會將兩者拉近到對接框接觸的位置。隨後,實驗艙的對接機構啟動12把對接鎖工作,與核心艙對接機構共同完成對接鎖的鎖緊並處於自鎖狀態,防止外力作用下非正常解鎖。

在鎖緊的過程中,對接機構對接框面的密封圈被壓緊,形成密封的連接通道,完成密封工作,為航天員在太空站的工作生活提供一個安全環境。