龐之浩:“夢天”的發射需要的條件,第一要考慮天氣,不能有臺風或雷暴等不利因素。海南天氣多變,我們需要憑借天氣預報確定合適的發射時間。今天發射的時間就是趕上了一個不錯的天氣。
第二個條件是空間站的星下點軌跡合適,空間站要正好在海南上空過頂飛行,這時候發射實驗艙兩者距離最近,就能用最少的能量把實驗艙送到最佳的軌道上,從而用最節省能量的方式完成與空間站核心艙的交會對接。
第三,還要考慮陽光的因素。實驗艙發射到太空后,會展開太陽能電池板。充足的陽光照射有助于實驗艙更好地運作。

“夢天”實驗艙在海南文昌成功發射(圖片來源:ICphoto)
觀察者網:“夢天”艙發射成功后,將在我們的空間站承擔哪些任務?
龐之浩:“夢天艙”是一個更加專業的實驗艙,這是它相較于“問天”艙最大的特點——“問天”艙是“多面手”,除科研實驗機柜外,還有3個臥室、1個衛生間以及小機械臂和再生式生保系統;“夢天”艙則是純科學實驗艙,幾乎全部空間都用于裝載科研實驗機柜,沒有臥室等。如果需要用機械臂,問天艙的小機械臂可以爬到夢天艙上作業。
“夢天”艙最多可安置13個實驗機柜,這次“夢天”艙搭載了8個實驗機柜,后續還可通過天舟貨運飛船送上更多的實驗機柜。總之,有了“夢天”我們的科研實力得到了極大的擴展。
第二,在實驗方向上,“問天”艙側重于開展空間生命科學實驗和生物技術實驗,而“夢天”艙則側重于開展微重力科學實驗,包括燃燒科學實驗、材料科學實驗、流體科學實驗和基礎物理實驗等。
第三個突出的區別在于“問天”的氣閘艙是人員氣閘艙,用于航天員進出;而“夢天”的氣閘艙是貨物氣閘艙,用于貨物進出。在結構上,人員氣閘艙是外方內圓;而貨物氣閘艙則是圓形“套娃”,載荷艙套著氣閘艙。在尺寸上,人員氣閘艙相對較大;貨物氣閘艙則不需要太大尺寸,否則(可能導致)開艙門時會放跑艙內較多氣體、增加不必要的成本。另外,貨物氣閘艙的自動化程度也很高,艙內的載荷轉移機構可以使得貨物可以自動進出艙,從而節省了航天員的時間和體力。
不僅如此,“夢天”艙還有小衛星釋放機構。載荷轉移機構與小衛星釋放機構關聯后,可將后者送至艙外,再由“問天”艙的機械臂抓住小衛星,以類似“彈弓”的方式將其釋放出去。這個過程是非常有趣的。
另外,“夢天”艙外還配置有1個固定平臺和2個展開平臺。
觀察者網:也就是說“夢天”艙的設計基本上是從純粹的工作狀態來考慮的?
龐之浩:是的。“夢天”艙相當于一個專門做科研的“夢工廠”。
觀察者網:相較于“問天”、“天舟”等“天字輩”前輩,“夢天”在對接方面有哪些新的技術難點呢?
龐之浩:“夢天”艙的對接方式和“問天”艙基本是一樣的。首先,要與核心艙的節點艙前向對接口進行軸向對接。這時,實驗艙的太陽能電池翼不可完全展開,單翼展開6米多,否則交會對接時會對實驗艙產生擾動,影響對接。
對接完成之后,實驗艙的太陽翼將完全展開,展開后雙翼總長有50多米,能提供將近7000瓦的功率。
最后,實驗艙將通過轉位機械臂轉為T字構型。T字構型有兩個好處:第一是使空間站對稱;第二是使空間站質心居中。這樣可以減少因姿態控制而消耗的能量。形成T字型后,空間站上的供電,信息和熱控等系統才能進入最佳工作狀態,整個空間站就能發揮更大的作用。

