11月3日，夢天實驗艙成功完成轉位，中國空間站“T”字基本構型組裝完成。以天和核心艙為對稱軸，問天實驗艙與夢天實驗艙分佈於核心艙節點艙的兩個側向停泊口。

最近幾個月來，空間站經歷了多次構型變化。2022年7月，問天實驗艙發射並與天和核心艙形成兩艙“一”字構型；9月底，問天實驗艙轉位成功，空間站組合體變為兩艙“L”字構型；幾天前，夢天實驗艙發射成功並與天和核心艙完成前向交會對接；此次夢天實驗艙轉位過後，空間站形成三艙組合體“T”字基本構型，並將長期維持該姿態在軌執行。

為何是

“T”

字構型？

問天實驗艙、夢天實驗艙這兩個尺寸、質量特性大體一致的艙段，經過地面技術人員的精確控制，透過精準轉位對向佈置在天和核心艙兩側，形成“T”字的一橫，天和核心艙則是那一豎。

這樣一來，

天和核心艙仍保持著前向、後向、徑向三向對接的能力。後向對介面可對接貨運飛船，使組合體可以直接利用貨運飛船的發動機進行軌道機動；前向、徑向兩個對介面不僅可以接納兩艘載人飛船實現輪換，而且在保持正常三軸穩定對地姿態時，兩對介面都在軌道平面內，即可讓載人飛船在軌道面內沿飛行方向和沿軌道半徑方向直接對接，使航天員的天地往返更加安全快捷。

問天實驗艙、夢天實驗艙配置的兩對大型太陽翼，成為T字一橫遠端的兩個“大風車”，不管空間站以何種姿勢飛行，都能實現高效發電。此外，兩實驗艙的氣閘艙都分別位於T字一橫的端頭，在正常工作洩壓或異常隔離時，均不影響其他密封艙段構成連貫空間，保證了空間站在軌穩定執行。

“T”

字構型有何優勢？

“為了使航天器易於運動控制，構型要保證主結構和質量分佈儘量對稱、緊湊，以獲得好的質量特性。”航天科技集團五院空間站系統總指揮王翔表示，轉位後的“T”字構型結構對稱，從姿態控制、組合體管理等角度來看，都是比較穩定的構型，易於組合體的飛行。且由於其受到的地心引力、大氣擾動等影響較為均衡，空間站姿態控制消耗的推進劑和其他資源較少。

如果採用非對稱構型，組合體的力矩、質心與所受到的干擾相對於姿態控制、軌道來說都不是對稱的，其飛行效率更低，控制模式更加複雜，一旦構型發生偏轉，就需要付出額外的代價和資源將其控回。

也正是因此，航天科技集團五院在前期設計時，就將組合體作為完整系統考慮，確保問天實驗艙和夢天實驗艙的尺寸、質量特性大體一致，從而獲得整體構型下較好的動力學特性。

為何要經歷在軌轉位？

本次夢天實驗艙的轉位過程與數月前的問天實驗艙類似，均是在完成相關狀態設定後與天和核心艙分離，採用平面轉位方式完成轉位，並與節點艙側向埠再對接，從而完成空間站“T”字基本構型的建造任務。轉位動作在我國空間站的建造及後續任務實施中發揮了重要作用。

實驗艙為何不能在發射後，直接側向交會對接到天和核心艙兩側呢？航天科技集團五院技術人員解釋道，

如果實驗艙與空間站組合體進行側向對接，會因為質心偏差對空間站姿態造成較大影響，甚至可能會有滾轉失控的風險。同時，根據空間站建造方案，兩個實驗艙將在天和核心艙的側向永久停泊，如果選擇側向交會對接，需要在天和核心艙兩個側向埠分別配置一套“一次性”的交會對接裝置，造成資源浪費。因此，採用前向交會對接，再透過轉位移至核心艙側向停泊口的方案設計最優。

這正是中國空間站“1+1+1=1”理念的典型體現，即系統各部分各自獨立，組成系統時又相互聯絡、相互作用，有機地形成一個整體。三艙形成“T”字構型後，由天和核心艙進行統一的組合體管理，包括姿態軌道控制、載人環境、熱控、資訊通訊等；問天實驗艙與天和核心艙互為備份，可隨時接替天和核心艙對空間站組合體進行統一管理和控制；問天實驗艙、夢天實驗艙為開展艙內外科學實驗，提供支援。三艙協同配合、有機統一，構成更加完整可靠的空間站組合體。接下來，夢天實驗艙還將開展在軌測試、航天員駐留等任務。

記者：劉蘇雅 王海欣

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