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  据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2022年10月31日15时37分，搭载空间站梦天实验舱的长征五号b遥四运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，约8分钟后，梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。

  图片来源：人民日报、中国载人航天

  本次发射，意味着天宫空间站建设进入最后的收官阶段。三个关键问题，带你了解中国航天这次“梦天”发射。

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  “梦天”和“问天”有什么区别？

  天宫空间站是中国载人航天自1992年起步以来连续发展30年的成果，它意味着中国将拥有一个航天员长期驻留的空间站平台。这里能提供长时间的微重力环境，免于绝大部分地球大气层的干扰，是一个独一无二的“太空实验室”，进行各类科学研究。而从最长远的目标来看，人类要离开地球这个“摇篮”，大型空间站也是必备的“太空之家”。

  实验舱和模块化设计实验柜，是“太空实验室”的灵魂。图片来源：中国载人航天

  它有三个最核心的构成：“天和”核心舱、“问天”实验舱、“梦天”实验舱。核心舱是航天员们主要工作与生活的地方，也是整个空间站的控制中心。而两个实验舱，则主要负责完成复杂的空间科学实验，它们共携带了25个大型的实验柜。简而言之，只有实验舱的存在，才能让天宫空间站孕育出各类太空科技产出，从而反哺我国相关行业的发展。

  两个实验舱也有各自的分工。其中“问天”可看作是核心舱的备份，具备空间站统一管理和控制能力，带有航天员生命维持系统，也可用于航天员出舱行走，同时主要负责生命科学类实验。

  庞大的“梦天”实验舱出厂前场景。图片来源：央视

  而“梦天”则专注于各类微重力科学的研究，它带有外部实验平台和小型机械臂，自身的实验载荷气闸舱能实现大型实验设备的“出舱行走”，在飞船外部进行太空辐射和空间物理等方面的研究。一方面，“梦天”是个专业纯粹的微重力科学实验室；另一方面，它也是个独特的太空载荷布置平台，从这里布置卫星到空间站附近轨道，仅是“咫尺之遥”。

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  “梦天”的“发”、“接”、“转”

  太空之旅怎么完成？

  “梦天”是个长17.9米、直径4.2米、重约20吨的庞然大物。要把它送入太空，必须依靠中国航天现有最强力的“太空起重机”长征五号b火箭。相比长征五号火箭，它移除了约11.5米长的芯二级，是一个典型的“一级半（芯一级 助推器）”构型，然后使用了更大更长的整流罩（长 20.5米、直径5.2米），用以保护更大的天宫空间站各舱段，是个不折不扣的“大力士”。2020年5月5日长征五号b火箭首次发射成功后，也正式标志着天宫空间站建设最需要的得力工具准备完毕。后续的三大舱段，都由它送入太空。

  长征五号基本型和b型运载火箭对比图。图片来源：memorian-qn

  进入太空后，实验舱就要跟踪天宫空间站并准确交会对接。一方面，火箭发射窗口必须抓稳，才能让二者的轨迹更容易重合；另一方面，“梦天”实验舱和天宫空间站都需要进行复杂的轨道和姿态控制，让二者处在最完美的姿态，在太空中准确对接。它们分别是20吨级和60吨级的大家伙，要在高速运动下做到分毫不差的对接，难度可想而知。

  在对接到核心舱后，“梦天”还需要让出对接口、在太空中旋转90度，实现与“问天”实验舱的对称分布，这个过程需要复杂的机械臂系统进行调节。

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  “梦天”发射后，

  天宫空间站何时完工？

  “梦天”实验舱的发射，标志着天宫空间站建设所需的全部重要舱段都集合完毕。在未来几个月内，距离最后的全面建成，还需要几个重要步骤。

  天宫空间站的最终形态。图片来源：中国载人航天

  1. 在未来进行“梦天”实验舱的位置转移后，天宫空间站的“t字型”核心结构将正式完成；

  2. 航天员需要全面测试“梦天”实验舱的实际运营状态，进行出舱作业，完成一些外部设备的安装组建；

  3. 进行新一批货运飞船补给，包括实验设备、科研材料、生活物资和加注燃料等；

  4.进行航天员的轮换，正式实现空间站常态化运营。

  尤其是最后一步，将是中国航天的“高光时刻”。目前，三名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲已经在天宫中迎接“梦天”。他们是中国载人航天史上具有里程碑意义的一组航天员：一方面，他们都是新一代（第二批）航天员，是历史上首次全“新人”组合；另一方面，他们已能身兼重任，完成了天宫空间站的最核心建设任务。

  在他们任务结束之前，神舟十五号的3名航天员也将抵达天宫空间站，届时将会出现6名航天员同时在轨的壮观场景，天宫空间站也将达到重量和体积的最大时刻。

  蔡旭哲，陈冬，刘洋。图片来源：中国载人航天

  梦天实验舱的发射成功，标志中国空间站三舱“t”字的基本构型完成。中国空间站就像拼积木一样，一步步组装建造，接下来，我们还需拭目以待！

  出品｜科普中国

  作者｜太空精酿

  监制｜中国科普博览

 选送单位：中国科学院计算机信息网络中心

  责编：崔瀛昊、杨雅萍

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