发射成功!“中国最强”把“中国最重”送上了天

7月24日14时许,我国在海南文昌航天发射场,运用我国目前近地轨道运载能力最强的运载火箭——长征五号B,成功将我国空间站建造阶段首个实验舱,同时也是我国迄今为止重量最大的载荷——问天实验舱送至预定轨道。中国空间站建造关键之战取得了圆满成功!

据《环球时报》记者了解,作为中国空间站的另一个主舱段,问天实验舱由工作舱、气闸舱及资源舱三部分组成。实验舱舱体总长17.9米,直径4.2米,发射重量达23吨。其“块头”和“分量”,与北京地铁13号线列车的一节车厢相当,问天实验舱同时是全世界现役在轨最重的单舱主动飞行器。

体量如此之大的问天实验舱,在功能上也是十分强大。问天实验舱与中国空间站天和核心舱互为备份,集平台功能与试验载荷功能于一体。不仅装载有8个实验机柜、22个舱外载荷适配器,相当于把一个大型科学实验室搬到了太空。还在舱内设有3个睡眠区和1个卫生区。在迎来问天实验舱之后,中国空间站“床位”数达到6个。这也为后续神舟十五号载人飞船发射后,神舟十四号、神舟十五号两个乘组、6名航天员实现“太空会师”,空间站“满客”运行创造了条件。

实验舱中新增加的“床位”与此前核心舱的“床位”有何区别?航天科技集团五院问天实验舱电总体主任设计师梁晓锋在接受《环球时报》记者专访时“揭秘”称,从功能角度而言,核心舱和实验舱两个睡眠区是一样的,但在具体的设计上会略有区别,比如实验舱每个“床位”都配了舷窗。这意味着实验舱的睡眠区都是“星空房”。

在问天实验舱中,还拥有空间站系统唯一一个看上去是方形的舱体——出舱气闸。这个“外方内圆”的舱体也是航天员开展出舱活动时的“更衣间”。据了解,问天实验舱上的出舱气闸空间更大了,航天员在这里作出舱准备和舱外返回时,可以更舒展、更从容,还能携带更大的设备出舱工作,舱外工作能力大大提升。这个出舱气闸未来也将成为整个空间站系统的主要出舱通道。

此外,问天实验舱的气闸舱外还携带有一套5米长的小机械臂。这套7自由度的机械臂小巧、精度高,方便抓中小型设备,操作的精细度更高。颇具科幻色彩的是,这套小机械臂还可以与核心舱上的大机械臂联结成15米长的组合臂,拓展舱外操作的范围。届时,这套组合臂能够在中国空间站组合体天和、问天、梦天三舱之间爬行,犹如一个在太空中行走的“机甲战士”。

值得一提的是,此次发射任务也是长五系列火箭首次执行零窗口发射任务。对于这款我国的大型低温火箭而言,执行这种分秒必争的发射任务面临着诸多困难。

长五B火箭总体副主任设计师刘秉则介绍称,零窗口发射任务要求长五B火箭必须在规定时间里分秒不差地发射,否则将无法把问天实验舱送达指定位置,进而需要耗费巨大代价调整轨道,甚至导致发射终止,“如果出现这种情况就需要等待下一个发射窗口重新组织发射,严重影响任务周期。”刘秉称。

针对本次发射任务“零窗口”的挑战,海南文昌发射场优化了发射前10分钟的准备流程。西昌卫星发射中心总工程师钟文安介绍称,发射场系统认真修编紧急关机、推迟发射、推进剂泄回等发射前关键预案,细化落实阵地级、系统级、岗位级共一千余项预案,以支撑发射前的科学决策,实现准时发射、安全发射、成功发射。

而为了确保万无一失,长五B火箭试验队创新性的设计了一种“起飞时间修正技术”。航天科技集团一院长征五号B运载火箭副总师娄路亮介绍称,这种技术可以让火箭的控制系统自动计算偏差、调整目标轨道,即便火箭没能完全按照预定时间发射,在预定发射时间后的2分30秒内进行发射,火箭都能通过后期的轨道修正精准完成入轨和交会对接。这相当于用技术创新将发射窗口从“0”扩宽至“2分30秒”。

据了解,今年长五B火箭还将承担梦天实验舱的发射任务,助力中国空间站三个舱段形成“T”字基本构型,完成中国空间站在轨建造。而在明年,长五B火箭还将承担我国第一个大型空间巡天望远镜发射任务,届时中国空间站将能开展更多的深空探测和前沿科学研究。