陸問天實驗艙「華麗轉身」　太空站「一」字型變為「L」型

記者李宗芳／綜合報導

大陸夢天實驗艙預計10月發射升空，30日中午，經過約1小時的天地協同，問天實驗艙「華麗轉身」完成轉位。這是大陸首次利用轉位機構在軌實施大體量艙段轉位操作。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。

30日在北京航天飛行控制中心拍攝的問天實驗艙轉位畫面。（圖／新華社）

據大陸載人航天工程辦公室公布，9月30日12時44分，經過約1小時的天地協同，問天實驗艙順利完成轉位。轉位期間，問天實驗艙首先完成相關狀態設置，而後與天和核心艙分離，之後採用平面轉位方式完成轉位，並與節點艙側向端口再對接。

這是大陸首次利用轉位機構在軌實施大體量艙段轉位操作。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，空間站組合體將以「L」構型在軌飛行，等待夢天實驗艙發射、交會對接後，還將轉位形成空間站三艙「T」構型組合體。

空間站艙段轉位技術是大陸空間站建造所必須突破的關鍵技術之一。看似簡單，卻融合了前向撤離、艙段轉位、側向對接等高難度動作。來自航天科技集團五院的專家接受新華社採訪稱，艙段轉位期間，由百餘公斤的轉位機構驅動20多噸的問天實驗艙進行大範圍轉移，如同「用一根扁擔挑起兩頭大象」，屬於動力學特性最脆弱的狀態，兩端輕微振動就可能產生嚴重後果。為確保結構安全，必須暫時關閉組合體姿態主動控制，讓空間站在自由漂浮狀態下完成艙段轉位。

問天實驗艙與天和核心艙分離，採用平面轉位方式進行轉位。（圖／新華社）

此外，問天實驗艙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態造成較大影響，甚至會出現滾轉失控的風險。「就像用手推一根木棍的底部，如果沿著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。在太空的微重力狀態下，偏離質心的力足以讓空間站的姿態失穩。」航天科技集團八院空間站系統產品保證經理魏智解釋說。

為了讓問天實驗艙的轉位過程變得更加平穩，航天科技集團八院805所對接與轉位研製團隊幾經論證，並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」。

魏智介紹，我們採用的方案是讓問天實驗艙在同一平面內進行轉位，此時由於質心的運動軌跡也處在一個平面，轉位動作對空間站組合體的姿態擾動較小，更易於控制空間站的姿態。同時，本次轉位任務的成功，也離不開空間站各分系統間的大力協同。