按照任務(wù)規(guī)劃,今年6月神舟十四號載人飛船將在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心實(shí)施發(fā)射任務(wù)。據(jù)載人航天工程航天員系統(tǒng)總師黃偉芬披露,神舟十四號乘組將配合地面完成空間站組裝建設(shè)工作,從單艙組合體飛行逐步建成三艙組合體飛行狀態(tài),在這期間要經(jīng)歷9種組合體構(gòu)型、5次交會對接、3次分離撤離和2次轉(zhuǎn)位任務(wù)。
天和一號核心艙的5個(gè)被動對接口
天宮空間站所有對接任務(wù)均圍繞天和一號核心艙展開,該艙有5個(gè)被動對接口,分別是前向?qū)涌?、后向?qū)涌凇较驅(qū)涌?、第四象限?cè)向停泊口、第二象限側(cè)向停泊口。
9種組合體構(gòu)型推測如下:
組合體構(gòu)型1.天舟三號貨運(yùn)飛船前向?qū)?,天舟四號貨運(yùn)飛船后向?qū)?,神舟十四號載人飛船徑向?qū)樱?/p>
組合體構(gòu)型1。圖源:空間棧與空間站
組合體構(gòu)型2.在“1”構(gòu)型基礎(chǔ)上分離天舟三號貨運(yùn)飛船;
組合體構(gòu)型3.在“2”構(gòu)型基礎(chǔ)上,問天實(shí)驗(yàn)艙前向?qū)樱?/p>
組合體構(gòu)型3,畫面左側(cè)大艙段即為“問天實(shí)驗(yàn)艙”。
組合體構(gòu)型4.在“3”構(gòu)型基礎(chǔ)上實(shí)施問天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位對接任務(wù),該艙由前向?qū)涌谵D(zhuǎn)位至第四象限側(cè)向停泊口;
問天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位
組合體構(gòu)型5.在“4”構(gòu)型基礎(chǔ)上,夢天實(shí)驗(yàn)艙前向?qū)樱?/p>
組合體構(gòu)型5:夢天實(shí)驗(yàn)艙與天和一號核心艙前向?qū)涌趯?/p>
組合體構(gòu)型6.在“5”構(gòu)型基礎(chǔ)上實(shí)施夢天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位對接任務(wù),該艙由前向?qū)涌谵D(zhuǎn)位至第二象限側(cè)向停泊口。此時(shí),天宮空間站三艙組合體在軌組裝建造任務(wù)完成;
夢天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位
組合體構(gòu)型6:天宮空間站三艙構(gòu)型完成在軌組裝任務(wù)
組合體構(gòu)型7.在“6”構(gòu)型基礎(chǔ)上分離天舟四號貨運(yùn)飛船;
組合體構(gòu)型8.在“7”構(gòu)型基礎(chǔ)上,天舟五號貨運(yùn)飛船對接后向?qū)涌冢?/p>
組合體構(gòu)型9.在“8”構(gòu)型基礎(chǔ)上,神舟十五號載人飛船對接前向?qū)涌凇?/p>
組合體構(gòu)型9:神舟十五號與天和一號核心艙前向?qū)涌趯?/p>
5次交會對接:
1.神舟十四號對接于天和一號核心艙徑向?qū)涌冢?/p>
2.問天實(shí)驗(yàn)艙對接于天和一號核心艙前向?qū)涌冢?/p>
3.夢天實(shí)驗(yàn)艙對接于天和一號核心艙前向?qū)涌冢?/p>
4.天舟五號貨運(yùn)飛船對接于天和一號核心艙后向?qū)涌冢?/p>
5.神舟十五號對接于天和一號核心艙前向?qū)涌凇?/p>
天宮空間站來訪航天器使用的異體同構(gòu)周邊式對接裝置
由此可見,實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位對接任務(wù)并不計(jì)算在“交會對接”任務(wù)之中。
3次分離撤離:
1.天舟三號從前向?qū)涌诜蛛x撤離;
2.天舟四號從后向?qū)涌诜蛛x撤離;
3.神舟十四號從徑向?qū)涌诜蛛x撤離。
2次轉(zhuǎn)位任務(wù):問天號實(shí)驗(yàn)艙與夢天號實(shí)驗(yàn)艙先后從前向?qū)涌诜謩e轉(zhuǎn)位至兩個(gè)側(cè)向停泊口。
(上述任務(wù)均依據(jù)任務(wù)規(guī)劃進(jìn)行“推測”,如有雷同,純屬巧合)
組合體構(gòu)型的連續(xù)變化,使得姿態(tài)控制變得更為復(fù)雜,各艙段間的能源系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等都需要頻繁調(diào)整適應(yīng),不過得益于天宮空間站優(yōu)異的融合式設(shè)計(jì),使得原本耗時(shí)耗力的工作可以更為輕松地駕馭。
5次交會對接任務(wù)中有3次都是無人飛行器來訪對接,這就需要航天員在空間站內(nèi)啟用遙操作手控交會對接功能進(jìn)行備份,此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在天舟二號任務(wù)中加以驗(yàn)證。
航天員葉光富在天和一號核心艙內(nèi)進(jìn)行天舟二號遙操作對接
在一系列艱巨的任務(wù)中,問天實(shí)驗(yàn)艙與夢天實(shí)驗(yàn)艙兩個(gè)20噸級大型艙段的對接與轉(zhuǎn)位是神舟十四號飛行乘組承擔(dān)的各項(xiàng)工作中的重中之重,這將決定天宮空間站的在軌建造成敗。
除了密集的對接、轉(zhuǎn)位及組合體控制任務(wù),隨著兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙的到位還將迎來一系列在軌測試任務(wù)。首先是問天實(shí)驗(yàn)艙到位后,在軌航天員需要調(diào)試并啟用該實(shí)驗(yàn)艙所屬的“人員專用氣閘艙”,此氣閘艙將成為新的“主氣閘艙”,原有天和一號核心艙氣閘艙將成為“備份氣閘艙”。
問天實(shí)驗(yàn)艙人員專用氣閘艙出艙口
問天實(shí)驗(yàn)艙隨艙上行了一套展開長度為5米的七自由度小型機(jī)械臂,該臂將與天和核心艙大機(jī)械臂進(jìn)行“級聯(lián)組合”測試,兩臂結(jié)合可以形成展開長度達(dá)15米的超長機(jī)械臂,基于天和機(jī)械臂的艙體爬行功能,可以實(shí)現(xiàn)天宮空間站外表面的全觸達(dá)。
問天艙機(jī)械臂與天和艙機(jī)械臂級聯(lián)組合
除此之外,神舟十四號飛行乘組還將完成問天實(shí)驗(yàn)艙與夢天實(shí)驗(yàn)艙的14個(gè)科學(xué)研究機(jī)柜的解鎖與安裝工作,以及多次出艙作業(yè)。在任務(wù)末期,他們還將迎來神舟十五號飛行乘組,實(shí)現(xiàn)我國航天員的首次“太空會師”,進(jìn)行5至10天的在軌輪換任務(wù),屆時(shí)在軌航天員人數(shù)將創(chuàng)紀(jì)錄地達(dá)到6人規(guī)模。
神舟雙船太空會師
“載人為建站,建站為應(yīng)用。”,這是載人航天工程為之奮斗三十年的目標(biāo),而這一目標(biāo)將在神舟十四號飛行乘組手中夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
在可預(yù)見的未來,神舟十四號乘組應(yīng)當(dāng)說是工作量最大,同時(shí)也是使命任務(wù)最為艱巨的天宮空間站乘組。
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