神舟十四号航天员进入梦天实验舱

　　新京报讯 （记者张建林）据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2022年11月3日15时12分，神舟十四号航天员乘组顺利进入梦天实验舱。后续，神舟十四号航天员乘组将在空间站内先后迎接天舟五号货运飞船、神舟十五号载人飞船的访问，届时神舟十四号、十五号两个乘组将完成中国航天史上首次航天员乘组在轨轮换。

　　此前几小时，空间站梦天实验舱于11月3日9时32分顺利完成转位。

　　中国载人航天工程办公室表示，梦天实验舱转位完成标志着中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成，向着建成空间站的目标迈出了关键一步。按计划，后续将开展空间站组合体基本功能测试和评估。

　　问天实验舱于北京时间2022年9月30日12时44分完成转位，这是我国首次利用转位机构在轨实施大体量舱段转位操作。记者从航天科技集团五院获悉，“问天”“梦天”这两次转位过程相似：转位期间，实验舱首先完成相关状态设置，而后与天和核心舱分离，采用平面转位方式完成转位，并与节点舱侧向端口进行再对接。

　　通过两次转位，空间站组合体实现了以天和核心舱为轴，问天实验舱与梦天实验舱对称分布于天和核心舱节点舱两个侧向停泊口的“T”字基本构型。

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　　梦天实验舱为什么要转位？

　　前向交会对接、转位侧向停泊是最优的设计方案

　　转位动作在我国空间站的建造及后续任务实施中发挥着重要作用。“问天”“梦天”两个实验舱在发射后，首先与天和核心舱进行前向交会对接，再通过转位动作从天和核心舱前向对接口移动到侧向停泊口，从而完成空间站“T”字基本构型的建造任务。

　　为什么不能在实验舱发射后，通过侧向交会对接，直接泊到天和核心舱的两侧？据航天科技集团五院介绍，一是实验舱与空间站组合体进行侧向对接，会因为质心偏差对空间站姿态造成较大影响，甚至可能会有滚转失控的风险；二是如果选择侧向交会对接，首先需要在天和核心舱两个侧向端口分别配置一套交会对接设备，而根据空间站建造方案，两个实验舱将在天和核心舱的侧向永久停泊，如此配置这两套设备只能使用一次，会造成资源浪费。

　　航天科技集团五院表示，两个实验舱先与核心舱进行前向交会对接，再通过转位移至核心舱侧向停泊口，是最优的设计方案。

　　记者了解到，两个实验舱在转位任务安排上也有些差异。问天实验舱在经过发射和交会对接后，先开展了航天员出舱等一系列任务，此后才开展转位。与问天实验舱不同，梦天实验舱则在发射、交会对接后直接转位，待形成“T”字构型组合体后，再开展在轨测试、航天员驻留等任务。

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　　转位时空间站组合体为何要“竖起来”？

　　利用地球引力，保证空间站在执行转位任务时姿态稳定

　　据央视报道，空间站在轨运行时，都是平行于地球飞行。但在梦天实验舱转位过程中，需要将空间站组合体调整到近乎垂直于地球的姿态，相当于把它竖起来，为什么要以这种姿态进行转位？

　　航天科技集团五院空间站系统总体设计师罗超介绍，这是为了保证空间站在执行转位任务时姿态稳定。如果姿态不稳，空间站就有可能在太空发生滚动，后果不堪设想。如何让空间站在转位过程中最稳定？科研人员经过反复研究，最终发现了利用地球引力的方式。“玩磁铁时，给针穿一根线，然后拿这根线揪着针的话，针始终是指向磁石的，不管怎么摆过来，它始终是一条线，我们就是利用了这个原理。”

　　如果不立起来行吗？罗超说，那会有两个问题无法解决。首先，由天和核心舱、问天实验舱以及神舟载人飞船、天舟货运飞船组成的空间站组合体，总重量超过60吨，而梦天实验舱也有20多吨，连接这两个庞然大物的转位机构只有100多公斤。为了让转位机构承受的力最小，各个舱段的主动控制手段必须关闭。

　　其次，空间站在保持水平飞行过程中，需要通过各个舱段的发动机来稳定整个舱体。科研人员发现，一旦停止姿态控制，在地球引力和微薄空气阻力的作用下，空间站的姿态会立刻发生改变。

　　因此，在梦天实验舱的转位过程中，科研人员通过不断调整空间站的姿态让它垂直于地球，使它的姿态能够自然保持稳定。

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　　中国空间站为何是“T”字构型？

　　结构对称，有利于空间站组合体姿态控制

　　2022年7月，问天实验舱发射并与天和核心舱完成交会对接，空间站组合体呈两舱“一”字构型。9月底，问天实验舱转位成功，空间站组合体变为两舱“L”字构型。

　　此后，梦天实验舱发射成功并与天和核心舱完成前向交会对接，空间站组合体呈横向且不对称的“T”字构型。11月3日，梦天实验舱完成转位，三舱最终呈现“T”字构型。

　　为什么是“T”字构型？航天科技集团五院空间站系统总指挥王翔表示，为了使航天器易于运动控制，构型要保证主结构和质量分布尽量对称、紧凑，以获得好的质量特性。

　　王翔介绍，转位后的“T”字构型结构对称，从姿态控制、组合体管理上都是比较稳定的构型，易于组合体的飞行，且由于其受到的地心引力、大气扰动等影响较为均衡，空间站姿态控制消耗的推进剂和其他资源较少。若采用非对称构型，组合体的力矩、质心与所受到的干扰相对于姿态控制、轨道来说都不是对称的，其飞行效率更低，控制模式更加复杂，一旦构型发生偏转，就需要付出额外的代价和资源将其控回。

　　为确保梦天实验舱转位任务顺利实施，研制团队制定了转位方案。例如，转位过程中，测控与通信分系统在天地间搭建起畅通的通信链路，传输高清图像，使得整个转位过程100%受控；机械臂分系统始终作为转位机构的备份手段，保障平台安全；热控分系统负责整个空间站组合体的温度控制，包括向太空辐射散热与热管理等。各分系统的高效配合，也使得此次任务仅用约1小时就圆满完成。

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　　三舱如何做到“1+1+1=1”？

　　三舱既各自独立，又协同配合、有机统一

　　中国空间站在设计之初就运用了系统科学的思想：系统的各部分各自独立，组成系统时又相互联系、相互作用，有机地形成一个整体。

　　三舱形成“T”字构型后，以“1+1+1=1”的理念构建成为“组合体核心”。其中，由天和核心舱进行统一的组合体管理，包括姿态轨道控制、载人环境、热控、信息通信等；问天实验舱与天和核心舱互为备份，可随时接替天和核心舱对空间站组合体进行统一管理和控制；问天实验舱、梦天实验舱为开展舱内外科学实验，提供支持。三舱协同配合、有机统一，构成更加完整可靠的空间站组合体。

　　梦天实验舱上还配置了由航天科技集团五院结构机构分系统研制的货物气闸舱与舱外展开试验平台，今后需要安装在舱外的科学试验设备，可通过货运飞船运送到空间站，再通过货物气闸舱把载荷送到舱外，由机械臂或者航天员安装到舱外平台上，从而实现舱外试验项目的不断更新。

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　　18人入选第三批航天员 计划明年执行空间站任务

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　　中国载人航天工程副总设计师杨利伟表示，第四批选拔的面更加广泛，不仅有来自空军的，还有来自海军的和陆军的飞行员；从地域上来讲，首次增加了在港澳选拔航天员。由于第四批航天员选拔的种类和面向的对象不同，选拔标准也有所调整。