北京时间2022年9月30日12时44分,经过约1小时的天地协同,我国空间站的问天实验舱完成转位,空间站组合体由两舱(天和核心舱、问天实验舱)“一”字构型转变为“L”字构型。

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国际上首次平面式转位

专家介绍,此次转位动作主要由配置在实验舱上的转臂机构以及核心舱节点舱上的转位基座担纲完成。

转位是更加稳妥之法,那么如何实施?又该怎么转?

 

在即将到达侧向停泊点时,转臂开启“制动”模式,为了避免电机断电可能带来的“急刹车”,转臂上安装了缓冲耗能装置,既可以避免大惯量冲击造成“小臂骨折”,又能在三分钟内快速消耗舱体转位带来的动能,使实验舱精准地停在预定的侧向对接位置。

相对于翻转式转位方案,平面式转位方案结构设计难度更大,地面试验系统也更为复杂。为了让转位任务一气呵成、一次成功,研制团队对平面式转位方案进行了精心的分析论证,并研发了相应的测试系统,来进行在轨工作载荷及转位全时序试验验证,确保了实验舱转位任务的有序、安全、可靠。

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。后续,空间站组合体将以“L”字构型在轨飞行,等待梦天实验舱发射、交会对接后,还将转位形成空间站三舱“T”字构型组合体。

纤纤转臂大显身手

“问天实验舱是我国目前最大的单体航天器,如果直接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,甚至会出现滚转失控的风险”,魏智进一步解释道,“就像是我们用手推一根木棍的底部,wwwecard.com,如果是沿着它的方向直推过去的话,木棍会径直向前走;如果从侧面撞过去,木棍则会发生较大的偏转。在太空的微重力状态下,偏离质心的力足以让空间站的姿态失稳。”因此,milkandhoneyspirits.com,两个实验舱都将先轴向对接于前向端口(类似于手推木棍底部),再通过转位移至侧向停泊口。转位动作的成败,直接关乎我国空间站的建造及后续任务实施。

魏智说,俄罗斯“和平号”空间站采用的是翻转式组装方案,但这一方案在舱体转位到位后,舱体姿态会发生90°的翻转,而我国采用的方案,则是让问天实验舱在同一平面内进行转位,此时由于质心的运动轨迹也处在一个平面,转位动作对空间站组合体的姿态扰动较小,更易于空间站的姿态控制。

“倒车入库”已经过数千次试验