10月31日，夢天實驗艙發(fā)射升空。作為中國空間站第二個實驗艙，夢天實驗艙與問天實驗艙一樣，擁有一個氣閘艙。不同的是，夢天實驗艙的氣閘艙不再作為航天員出艙使用，而是一條專供貨物出艙的通道。如果將問天實驗艙的氣閘艙比作“國際機場”，那么夢天實驗艙的貨物氣閘艙就是空間站的“國際貨運港口”。

北京時間10月31日15時37分，搭載空間站夢天實驗艙的長征五號B遙四運載火箭，在中國文昌航天發(fā)射場準時點火發(fā)射，約8分鐘后，夢天實驗艙與火箭成功分離并準確進入預定軌道，發(fā)射任務取得圓滿成功。 中新社記者 侯宇 攝

通過這個“港口”，中國空間站的載荷自動進出艙技術、小衛(wèi)星在軌釋放等一系列全新技能將首次亮相，實現貨物、載荷在空間站艙內外的全自動交互，不僅送得出、接得入，還運得快、行得穩(wěn)。

智能“物流保障”

以往開展艙外科學實驗時，需要航天員出艙進行安裝作業(yè)，但這種方式受到航天員出艙次數、載荷數量與大小的限制。未來中國空間站進入常態(tài)化運營階段后，將開展更多科學研究，如何更加高效、安全地進行艙外科學實驗，進一步提升中國空間站的科學應用能力，成為亟待解決的問題。

為此，設計師們提出了貨物自動進出艙的概念——在夢天實驗艙內配置一臺專供載荷、貨物搭乘的載荷轉移機構，負責轉運貨物進出艙。夢天實驗艙的氣閘艙設置了兩扇門，一扇是連接工作艙的內側艙門，一扇是連接外太空的外側艙門。在兩扇門內，裝有載荷轉移機構。

北京時間10月31日15時37分，搭載空間站夢天實驗艙的長征五號B遙四運載火箭，在中國文昌航天發(fā)射場準時點火發(fā)射，約8分鐘后，夢天實驗艙與火箭成功分離并準確進入預定軌道，發(fā)射任務取得圓滿成功。 中新社記者 侯宇 攝

通常，載荷轉移機構停置于夢天實驗艙的氣閘艙內，當收到載荷出艙任務時，內側艙門將打開，載荷轉移機構前往工作艙，由航天員在工作艙內完成科學實驗載荷的組裝，并將其放置固定在載荷轉移機構上。

隨后，轉移機構會平緩地從工作艙縮回至氣閘艙。航天員關閉內側艙門后，可以通過艙門上的舷窗看到載荷轉移機構的工作情況。一切準備就緒，氣閘艙的外側電動艙門將打開，載荷轉移機構搭載著科學實驗載荷轉移至艙門口，艙外機械臂抓取載荷并安裝至艙外。

據了解，載荷轉移機構的運送能力達400千克、單次運送貨物包絡可達1.15米×1.2米×0.9米。為滿足進出貨物的包絡要求，貨物氣閘艙的外艙門寬度達1.2米。這也是首次亮相中國空間站的方形艙門，艙門采用全自動滑移設計，通過地面發(fā)送指令控制開關，是隔離艙內與艙外空間環(huán)境的關鍵設備。

提供舒適搭乘體驗

為了給科學實驗載荷出艙提供舒適的體驗，載荷轉移機構不僅能行得穩(wěn)、走得遠、停得準，還可以通過0度到90度的轉向，實現中國空間站獨特構型布局下的載荷進出艙功能，使其既能通向工作艙內，又能伸出氣閘艙外。

行得穩(wěn)——載荷轉移機構具備變速啟停控制能力，讓科學實驗載荷在搭乘過程中，不管是直線運動還是回轉運動，都能平穩(wěn)過渡，不會受到急剎車帶來的頓挫感。

走得遠——為了方便航天員在工作艙內安裝拆卸貨物，載荷轉移機構采用特殊的傳動機構組合設計實現大行程運動，可從氣閘艙直通航天員的工作艙。

停得準——當到達出艙口時，載荷轉移機構可以馬上停穩(wěn)，并精準鎖定位置和姿態(tài)，此時將由艙外的機械臂護送科學實驗載荷前往艙外進行科學探索。

打造最前沿“太空驛站”

除了實現載荷、貨物的自動進出艙功能，載荷轉移機構還可為立方星、微衛(wèi)星等實現“太空旅游”提供“定制包廂”。夢天實驗艙中配置的微小飛行器釋放機構，使空間站化身為“太空驛站”，為立方星、微衛(wèi)星的釋放提供最前沿的出發(fā)地。

平時，釋放機構以組件形式收納在艙內，執(zhí)行任務時，航天員可以按照立方星的規(guī)格進行在軌組裝，“包廂”單次最大載客量為36U立方星或百公斤級微衛(wèi)星。立方星安裝完成后，“包廂”搭乘載荷轉移機構轉移到艙外。

隨后，艙外機械臂抓取釋放機構，并調整釋放機構的姿態(tài)，當轉移到立方星或微衛(wèi)星的發(fā)射方向時，釋放機構就會像彈弓一樣，把小衛(wèi)星依次以規(guī)定的速度彈射出去，讓衛(wèi)星既穩(wěn)當、又安全地開始“太空旅程”。

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