在祖國的南海之濱，東方的巨龍再次迸發(fā)出怒吼。隨著烈焰劃過長空， “夢天”實驗艙也航向了它的目的地：“天宮”空間站。

　　作為“天宮”空間站的第二個實驗艙，“夢天”實驗艙和三個月前發(fā)射的“問天”實驗艙在結(jié)構(gòu)上近似，都呈現(xiàn)了“大頭尖、下部圓”的特點，最大直徑均為4.2米，高度均為17.9米，質(zhì)量均超過了23噸，從上往下也都是資源艙、氣閘艙和工作艙的布置。

“天宮”空間站三個主要艙段的結(jié)構(gòu)（圖片來源：作者提供）

　　“夢天”：更大型的氣閘艙，更專業(yè)的實驗室

　　“夢天”的資源艙大體和“問天”實驗艙類似，其上也布置了大尺寸的柔性太陽翼和通信天線。而“夢天”和“問天”的最大區(qū)別就在于中間的氣閘艙。盡管“問天”氣閘艙的出艙艙門直徑大了“天和”核心艙的出艙艙門一圈，然而“夢天”貨物氣閘艙的出艙艙門面積比“問天”的還要大，能夠進出更大尺寸的載荷（表1）。

　　表1 “天宮”空間站氣閘艙基本情況

　　“問天”和“天和”的氣閘艙艙門便于航天員出入，但航天員只能攜帶較小尺寸的物品出入，不便于大量部署艙外載荷。而“夢天”的貨物氣閘艙不僅具有巨大的艙門，讓大尺寸、大質(zhì)量的載荷的進出艙成為了可能，而且貨物氣閘艙內(nèi)還具有一個自動轉(zhuǎn)移機構(gòu)，可以自動將載荷轉(zhuǎn)移到艙外，再配合空間站的大小機械臂，無需航天員出艙即可完成載荷的部署，極大提升了效率。

　　不過，正如貨梯一般不用來運輸人員一樣，“夢天”的貨物氣閘艙一般也用于進出貨物，航天員進出艙仍然主要通過“問天”氣閘艙實施。即便“問天”的氣閘艙出現(xiàn)了無法工作的現(xiàn)象，航天員需要應急返回，也主要前往更近的“天和”氣閘艙避險。

　　“夢天”的氣閘艙不僅可以實現(xiàn)大質(zhì)量貨物的進出，還自帶可展開的艙外暴露實驗平臺，它也將在“問天”暴露實驗平臺基礎上更進一步，再次拓展人們在太空開展暴露實驗的可能，能夠讓人們有更多的機會來研究外太空的輻射環(huán)境對材料、生物、設備等影響，進一步了解空間環(huán)境產(chǎn)生的各種效應。

“問天”和“夢天”的艙外暴露實驗平臺也有一定的區(qū)別（圖片來源：作者提供）

　　和“問天”實驗艙相比，“夢天”實驗艙的實驗功能得到了特化，它沒有位于“問天”實驗艙的3個睡眠區(qū)和1個衛(wèi)生區(qū)，因此多出來的空間可以部署更多的大型實驗機柜。這讓“夢天”實驗艙在軌開展實驗的能力更加強悍，也將進一步提升“天宮”空間站的整體科學產(chǎn)出。

　　空間站常態(tài)化運行：讓這一中國人的太空家園行穩(wěn)致遠

　　“夢天”實驗艙已然起航，它將在未來幾個小時內(nèi)，和“天和”核心艙的前向?qū)涌趯?。而對接完畢的“夢天”實驗艙也將和“問天”實驗艙一樣，將在未來的一段時間內(nèi)，在天地協(xié)同作用下實現(xiàn)轉(zhuǎn)位，最終部署在“天宮”空間站的第二個停泊口，讓“天宮”空間站的整體呈現(xiàn)“T字”的基本構(gòu)型。此時，“天宮”空間站的總重量將達90噸（以空間站三艙+一載人飛船+一貨運飛船計），達到我國空間站的第一個建設里程碑。

“天宮”空間站的“T字”布局（圖片來源：作者提供）

　　即便是建成了“T字”的空間站，也并不是一成不變的。

　　“問天”和“夢天”實驗艙體積龐大，有阻擋“天和”核心艙太陽翼的可能。為了避免實驗艙艙段對“天和”太陽翼的阻擋，“問天”和“夢天”的太陽翼桁架頂端預留了“天和”太陽翼的掛點。未來，航天員將通過執(zhí)行兩次出艙任務，拆下“天和”核心艙的太陽翼，隨后安裝在實驗艙上。在太空中拆裝大尺寸、大質(zhì)量的載荷，將是航天員們未來面臨的重要挑戰(zhàn)。

“天和”核心艙的太陽翼將安裝到兩個實驗艙上（圖片來源：作者提供）

　　不只是空間站艙外，來自空間站艙內(nèi)的挑戰(zhàn)也同樣巨大?！皦籼臁睂嶒炁搸砹烁嗟目茖W實驗機柜，這些實驗機柜不僅數(shù)量繁多，種類也各不相同，航天員的工作量將變得十分繁重。因此，未來飛行乘組的組員也將增加載荷專家和工程師，他們將基于自身豐富的科學研究和工程技術經(jīng)驗，更高效地使用空間站的各類實驗機柜，為我們進一步揭示太空環(huán)境給物理、化學、生物過程帶來的影響。

　　在“夢天”核心艙發(fā)射之后，“神舟十五號”載人飛船也將啟程，和“神舟十四號”的乘組在太空會師。屆時，太空中也將出現(xiàn)6名中國人的身影。而這也將宣告著空間站實現(xiàn)常態(tài)化運行。每6個月一次的乘組輪換，每8個月一次的貨物上行，都將源源不斷地助力著“天宮”空間站，讓這一中國人的太空家園行穩(wěn)致遠。

　　   “天宮”空間站的建設也遠遠沒有結(jié)束。隨著“天和二號”核心艙的披露，空間站的擴建工程也將提上議事日程?！疤旌投枴钡暮诵呐摰臉?gòu)型與“天和”核心艙完全一致，也將具備停泊兩個實驗艙的能力，或許在幾年后，一個具有6個主要艙段，重逾180噸的完全體“天宮”空間站將在太空中馳騁，為全球的科研人員提供服務，拓展全人類的知識邊界。

　　自1992年起中國載人航天工程立項至今，已然過去了30年。進入而立之間的中國載人航天事業(yè)正值當時。從更長遠的未來回望今天，或許空間站也僅僅是個開始。從地球出發(fā)，我們也終將走向更遼闊而壯麗的星辰之中。

　　出品：科普中國

　　作者：冰結(jié)向日葵

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