中国规模最大的太空实验舱,详解多功能的“梦天”实验舱

图片
在中国空间站一期工程中,主体舱段包含居中的“天和”核心舱、对接于“天和”侧向(右侧)第四象限端口的“问天”实验舱、对接于“天和”侧向(左侧)第二象限端口的“梦天”实验舱。目前,已经上行的“天和”与“问天”逐渐为人所熟知,而“梦天”才逐渐揭开神秘面纱。
图片
体量与“问天”极为接近!
与“问天”实验舱一样,“梦天”实验舱主要用于开展空间科学与应用实验。“梦天”实验舱设计在轨寿命不小于10年,具有通过维修、更换等方式延长使用寿命的能力。“梦天”实验舱轴向长约17.9米,结构最大外径4.2米,发射质量约23吨,体量与“问天”极为接近,后者轴向长17.9米,结构最大外径4.2米,发射质量23.2吨.
图片
4舱构型组成的中国规模最大的太空实验舱
“梦天”实验舱采用4舱构型,由后向前依次为工作舱、载荷舱和货物气闸舱、资源舱,密封舱容积近110立方米,其中航天员活动空间约32立方米。
图片
工作舱总长约9.3米,其中柱段长6.6米,直径4.2米,前锥布局对接机构、转位机械臂等。作为航天员在“梦天”实验舱内活动的主要区域,舱内设置工作区、锻炼区与存储区,布局了平台设备和实验机柜。
图片
货物气闸舱与工作舱连接,嵌套在载荷舱内,总长2.3米,直径约2.2米,容积约8立方米。在航天员和机械臂配合下,用于载荷、设备的舱内外转移,运送能力可以达到400千克,单次运送货物的包络空间可以达到1.15米×1.2米×0.9米。
图片
载荷舱总长约4.5米,直径4.1米,第一、第三象限各配置一个2米×2.5米的展开式暴露平台,用于安装舱外载荷。
图片
资源舱总长约5.1米,最大直径超过2.5米,舱外布局中继天线、电源系统设备等,配置一对与“问天”同型的柔性太阳翼,可通过对日定向装置和驱动机构实现双自由度转动。舱箭分离后“梦天”太阳翼只会部分展开,与“天和”对接后太阳翼将完成二次展开,整体翼展约56米,供电能力不小于6.75千瓦。“梦天”实验舱舱内提供13个标准科学实验柜安装空间,其中随舱上行9个科学实验机柜和1个共用机柜;舱外提供37个标准载荷接口,支持开展舱外实验。
图片
在中国载人航天工程历史上,第一个太空实验舱是“天宫一号”,而第一个真正意义上的太空实验舱是“天宫二号”,此前上行的“问天”实验舱则是空间站阶段第一个太空实验舱。由于“问天”需要承担备份核心舱的职能,又需要为航天员提供睡眠区等生活功能区,试验载荷的规模依然受到限制,而“梦天”实验舱则是一个更为纯粹的实验舱,可容纳的实验机柜数量明显更多,是中国规模最大的太空实验舱。
图片
中国空间站即将解锁“放卫星”功能
在实验和试验功能之外,“梦天”实验舱具备在轨释放微小飞行器的能力,将为中国空间站解锁新技能。在微小飞行器释放机构与机械臂的配合下,能够在轨自动释放微卫星或立方星。
图片
“梦天”实验舱的上行将为中国空间站补齐三舱构型的“左翼”,最终完成中国空间站“T”字构型的建造,中国人即将建成自己的太空家园。
作者:大白高国