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新華社海南文昌10月31日電 題：九問“夢天”——詳解中國空間站夢天實驗艙發射任務
新華社記者
10月31日15時37分，長征五號B遙四運載火箭托舉夢天實驗艙升空。之后，夢天實驗艙將對接于天和核心艙前向端口，組建中國空間站的“最后一塊積木”即將就位。后續，夢天實驗艙還將進行平面轉位，與天和核心艙、問天實驗艙組成空間站“T”字基本構型。
中國空間站建造任務即將完成，國家太空實驗室完全投入運轉指日可待。夢天實驗艙何時轉位？能做哪些實驗？擁有哪些“黑科技”……來自航天各系統的專家們詳細解讀中國空間站夢天實驗艙發射任務。
一問：“夢天”長啥樣？
夢天實驗艙由工作艙、載荷艙、貨物氣閘艙和資源艙組成，艙體全長17.88米，直徑4.2米，起飛重量約23噸，可為航天員提供超過32立方米的工作與活動空間。
作為中國空間站第二個科學實驗艙，也是國家太空實驗室的重要組成部分，夢天實驗艙將與空間站其他兩艙實現控制、能源、信息、環境等功能的并網管理，共同支持空間站開展更大規模的空間研究實驗和新技術試驗。航天科技集團八院空間站系統副總設計師柏合民表示，夢天實驗艙聚焦高價值的在軌科研，是空間站得以實現大規模空間科學實驗工作的關鍵核心載體。
二問：“夢天”“問天”有啥不一樣？
夢天實驗艙和問天實驗艙“長得很像”，工作艙和資源艙的造型幾乎別無二致。但在開展空間科學實驗方面，“兩兄弟”的能力和責任卻各有側重。“問天實驗艙主要面向空間生命科學研究，夢天實驗艙則主要面向微重力科學研究。”柏合民介紹。
兩者在配置上既有相似的地方也有不同之處：夢天實驗艙的定位是航天員工作的地方，因此沒有配置再生生保系統以及睡眠區、衛生區。但3個艙段均配置有航天員的鍛煉設備，夢天艙配置的是抗阻鍛煉設備。
三問：“夢天”與“天和”上演“太空之吻”有多難？
無垠宇宙中，航天器間的交會對接，造就專屬于航天的浪漫時刻——“太空之吻”。夢天實驗艙在太空中游弋，之后將與空間站組合體進行交會對接。如果不能在規定時間內完成交會對接，就需要中斷自主交會對接過程。而且，“夢天”交會對接時，空間站組合體是非對稱構型，在軌姿態控制難度顯著增加。
為成功上演“太空之吻”，設計團隊為“夢天”特別定制交會對接任務故障預案，并開展大量的預演預判和試驗驗證工作。“我們將采用半自主、更靈活的交會對接方案。”航天科技集團五院問天實驗艙GNC分系統副主任設計師宋曉光說。
四問：“夢天”何時轉位，完成中國空間站“T”字基本構型組建？
9月30日，經過約1小時的天地協同，問天實驗艙完成轉位，空間站組合體由兩艙“一”字構型轉變為兩艙“L”構型。那時，“問天”發射升空已經兩個多月了。
而這一次，“夢天”無需等待這么久。此前，空間站艙段轉位技術已經過機械臂輔助貨運飛船轉位試驗、問天實驗艙轉位試驗兩次驗證。
夢天實驗艙與空間站組合體進行快速交會對接后，神舟十四號航天員乘組將配合地面操作人員實施夢天實驗艙轉位。與問天實驗艙類似，夢天實驗艙也將采用平面轉位方式完成轉位，對接于天和核心艙節點艙側向端口。隨后，神舟十四號航天員乘組將進入夢天實驗艙。
夢天實驗艙轉位完成，標志著中國空間站“T”字基本構型在軌組裝完成，向著建成空間站的目標邁出了關鍵一步。
五問：“夢天”為何被稱為空間實驗“夢工場”？
夢天實驗艙作為“工作室”，是三艙中支持載荷能力最強的艙段，被譽為空間實驗“夢工場”。
柏合民介紹，實驗艙內配置有13個標準載荷機柜工位。此外，為了最大化實現艙外實（試）驗支持能力，艙外配置有37個載荷安裝工位，可為各類科學實驗載荷提供機、電、熱、信息方面的能力支持，確保它們在太空環境下開展各類實（試）驗。
載荷艙還配置有2個展開式暴露平臺和1個固定式暴露平臺，為載荷在軌工作提供機械接口，最大限度地拓展對載荷的支持能力。
六問：“夢天”能做哪些實驗？
夢天實驗艙內安裝有空間科學研究與應用領域的超冷原子物理實驗柜、高精度時頻實驗柜、高溫材料科學實驗柜、兩相系統實驗柜、流體物理實驗柜、燃燒科學實驗柜、在線維修裝調操作柜等7個方面的8個科學實驗柜。
“通過夢天實驗艙配置的8個科學實驗柜，我們能夠在微重力基礎物理、空間材料科學、微重力流體物理與燃燒科學等方面開展相關的科學和應用研究。”中科院空間應用中心空間應用系統副總師劉國寧說，目前在上述方向已經安排了約40項科學實驗項目，并將根據實驗規劃持續開展在軌實驗。
其中，高精度時頻實驗柜是空間站中最復雜的實驗柜，由兩個艙內科學實驗柜和4臺艙外設備組成一個完整的實驗系統。“高精度時頻實驗系統將通過艙內不同特性原子鐘組合，建成世界上在軌運行的精度最高的空間時間頻率系統。”中科院國家授時中心主任、高精度時頻實驗柜科學實驗系統指揮張首剛介紹。
七問：“夢天”貨物氣閘艙有什么特殊之處？
夢天實驗艙的載荷艙內部，隱藏著一個貨物氣閘艙。獨特的“套娃”設計使得載荷艙與貨物氣閘艙以“雙艙嵌套”的形式與工作艙相連。
“夢天實驗艙的氣閘艙是專供貨物出艙的通道。”航天科技集團八院空間站夢天實驗艙總體副主任設計師孟瑤介紹，艙內配置有載荷轉移機構，運送能力能達到400公斤、單次運送貨物包絡可達1.15米×1.2米×0.9米。配置的內艙門、外艙門實現艙內環境和艙外環境的隔離，其中外艙門是我國首次在軌使用方形電動艙門。
與航天員“帶貨出艙”的方式相比，貨物氣閘艙的應用為在軌工作生活的航天員“減負”，以便他們將更多的時間精力用于開展艙內各項科學實驗活動。
八問：“夢天”還將“上新”什么新技術？
夢天實驗艙增加了一項新服務——支持在軌釋放微小衛星。
實驗艙上配置的微小衛星在軌釋放機構，能夠滿足百公斤級微小衛星或者多個規格立方星的在軌釋放需求。
航天員只需在艙內把立方星或微衛星填裝到釋放機構的“肚子”內，釋放機構即可搭乘載荷轉移機構將小衛星運送至艙外。出艙后，機械臂抓取釋放機構，運動到指定的釋放方向，釋放機構就會像彈弓一樣，把小衛星彈射出去，實現在軌“放衛星”。
有了這項新技術，我國空間站可為立方星、微衛星的釋放提供最前沿的出發地，實現微衛星和立方星低成本進入太空。
九問：“夢天”入列，“太空電站”有何變化？
夢天實驗艙上天后，“太空電站”也將升級。
同問天實驗艙一樣，夢天實驗艙配備2套大型柔性太陽翼，單翼翼展長達27米，單套太陽翼展開面積達到138平方米，單個功率高達18千瓦。
孟瑤介紹，夢天實驗艙和問天實驗艙在資源艙均配置安裝了雙自由度對日定向系統，可以根據空間站在軌運動姿態和太陽的角度，讓太陽翼繞著實驗艙軸和太陽翼軸進行轉動，確保太陽光能夠垂直照射在電池片上，實現最高發電效率。
中國空間站基本構型組裝完成后，兩個實驗艙配置的4套柔性太陽翼將為中國空間站打造最強勁的能量源泉，在空間站建成后為三艙組合體提供80%的能量。（記者李國利、張汨汨、趙葉蘋、米思源、劉鄧）
衛星、遙感、北斗、航空航天……這些聽起來“高大上”的名詞，如今離我們的生活并不遙遠。通過衛星接收電視廣播信號，通過衛星接收導航定位信息，通過衛星獲取地球資源信息等等，衛星，其實與我們的生活息息相關。
小衛星，“大時代”。隨著衛星事業的發展，中國在衛星技術尤其是微小、微納衛星領域取得一系列重大突破與進展，讓廣袤的太空中閃爍著越來越多中華民族的智慧結晶。
近年來，商業航天也從“小眾市場”走入大眾視野，不少西安企業深耕商業航天賽道，成為“先行先試”的探索者，在閃耀的星空中脫穎而出。位于西安高新區的星眾空間（西安）科技有限公司（以下簡稱星眾空間）就是其中之一。
講解衛星工作原理
“世界首個” “唯一中國團隊”
硬科技實力成就航天夢想
2023年5月10日21時22分，長征七號遙七運載火箭托舉天舟六號貨運飛船成功發射，這是2023年中國載人航天工程任務的首次發射，也是中國空間站應用與發展階段首次發射任務。由大連理工大學牽頭研制，星眾空間參研的“大連1號—連理衛星”搭乘天舟六號貨運飛船飛向太空，正式開啟叩問蒼穹之旅。
據了解，不同于傳統衛星，“大連1號—連理衛星”采用了多種新方案、新技術，使其具備了更優的特性。而這，只是星眾空間參研的眾多任務中的其中一項。
2020年5月8日，星眾空間自主研制的立方星部署器COSPOD-3D搭載我國新一代載人飛船成功開展飛行試驗。這是世界首個基于金屬3D打印技術制造的立方部署器；
2021年12月17日，星眾空間研制的“靈巧號”衛星成功首飛；
2022年3月5日，星眾空間研發的COSPOD部署器隨長征二號丙運載火箭在西昌衛星發射中心發射升空，成功將銀河航天研制的“暄銘星愿”立方星送入預定軌道；
2022年7月27日，星眾空間自主研發的COSPOD-M雙12U衛星部署器隨“力箭一號”運載火箭在酒泉衛星發射中心發射升空，本次發射所使用的部署器為世界首個雙12U部署器，也是現階段國內最大的立方星部署器；
值得一提的是，2022年7月，星眾空間研制的12U部署器COSPOD被最新的立方星標準收錄，成為中國唯一一家參與立方星標準制定的中國衛星公司。
這家因夢想而生的公司，多次發射任務取得的優異成績，讓星眾空間在行業內脫穎而出，閃耀星空。從地面實驗室到亞軌道、軌道環境，在飛行中驗證，在成功中創新，星眾空間立足高性能微納衛星核心技術與創新應用，一步步筑牢基礎，用硬科技實力成就航天夢想。
立方星電氣系統測試
工作人員進行衛星控制系統測試
微納衛星部組件及關鍵技術
助力實現“小衛星的大任務”
走進星眾空間，一個個航天火箭模型和衛星等精密儀器模型映入眼簾，將你帶入航天事業特有的科創奧秘世界。在展示大廳，記者看到，整個衛星的外觀看起來像一個小方盒子，太陽能電池板貼在盒子表面，盒子里面是一層層插接在一起的電路板和衛星組件。
星眾空間CEO薛國糧及其團隊是國內最早從事微納衛星研究的團隊，一直專注于立方星領域。立方星體積小、重量輕，是一種低成本的微納衛星，把它發射上天通常只需要搭大型衛星的火箭“順風車”，比起幾噸重的大衛星，顯著降低了衛星的發射成本。如今，曾經用作教育載體的立方星已全面承擔起了包括火星探測、月球探測任務在內的多元化使命，成為全球航天發展的一大趨勢。星座建設使其更易于編隊和星間傳輸，極大提高了系統的時間分辨率和空間分辨率。
“經過幾年在研發、市場上的沉淀積累，企業發展進入了新的階段，將朝著打造‘國際一流微納衛星部組件提供商’的目標邁進。”薛國糧向記者分享了自己參與研制的衛星送上國際空間站和中國空間站的經歷，介紹了人造地球衛星的工作原理和立方星的應用。
“衛星平臺就像天上的精裝房，為載荷構建了在高真空、微重力、強輻射、極端溫度的太空中可靠工作的環境。”薛國糧介紹，太空環境全然不同于地面環境，只有實操獲得的數據才是最可靠最真實的。商業航天的加入降低了衛星技術的使用成本，星眾空間則為有需求的客戶提供從立方星部組件研制、平臺研制、發射到運營的各種定制化解決方案，打通系統內外信息壁壘，讓航天技術的發展惠及各行各業。
2019年成立至今，星眾空間從3個人的團隊發展為我國最大的立方星部組件提供商，上百套產品和微納衛星關鍵技術成功應用于衛星、無人飛行器等航空航天任務，也是產品標準進入立方星最新國際標準的唯一中國團隊。
星眾空間立方星教育套件
群星璀璨 叩問蒼穹
在浩瀚星空留下中國印跡
“你們也能造衛星？你們的衛星能做什么？”創業初期，這也是薛國糧被問到最多的問題。在過去，人們眼中的衛星一直是“高高在上”，離我們的生活很遠。
而隨著我國一系列開放政策的出臺和商業航天的不斷發展，現在，不少民營企業也可以造衛星，構建屬于自己的太空星座。“你們能不能幫我做一個衛星？能不能和我們進行一些項目上的合作？”取而代之的多是這樣的問題。
記者了解到，近年來，國家和各省市紛紛出臺政策，鼓勵支持和引導民間資本參與商業航天發展。宇宙蒼穹，曾是大國力量角逐的場域，如今吸引了一批科研院所、民營企業等入場探索，開辟出一條更開放、更多元、更市場化的航天發展新賽道。
近年來，西安把發展航天產業作為實現科技自強、做強支柱產業的重要抓手，出臺系列政策、全面深化創新驅動、提升產業配套，推動航天產業邁上新臺階。除了“星眾空間”這顆在航天領域冉冉升起的新星外，西安還涌現了一大批深耕航空航天領域的硬科技企業，展現出強大的創新能力和發展潛力，成為推動商業航天創新的重要力量。
中航富士達曾服務于長三乙火箭、天鏈二號02星、神舟十三號載人飛船等多個航天器；西安灃舟科技有限公司專注于標靶式無人飛行器系統研發設計，在無人飛行器領域助力強國夢；空天動力陜西實驗室在西安高新區掛牌成立；銀河航天、中科宇動、藍箭航天、天兵科技、中科宇航等商業航天頭部企業接連簽約落地西安航天基地……越來越多的航空航天企業嶄露頭角，以絢麗的科技光芒點亮天空，為“科創西安”建設添磚加瓦。
今年上半年，中國航天發射次數創歷史同期新高。載人航天器、北斗衛星導航、探月工程……每一次邁向太空的“腳步”，背后都不乏西安航天智造的“身影”。
“航天事業包含著科學精神、科學方法和強烈的愛國主義情感。每次送衛星上天，總是讓人心潮澎湃，激動萬分。能投身中國航天事業，我們充滿了自豪感、榮譽感與使命感！”星眾空間CEO薛國糧真摯地說。他預言：“未來5到10年，民營商業航天企業群將誕生一批創新型的系統和顛覆性的應用，出現一批能夠參與國際商業航天市場競爭的優秀企業。我們也將充分利用自身資源，聯動高校、研究所及行業內其他企業一起打造代表中國航天創新力量的商業衛星系統，為中國航天事業的發展貢獻商業航天的力量。”
記者 程靜 實習生 趙含悅 圖/受訪單位供圖