2022年10月31日15时37分，文昌航天发射场，中国空间站梦天实验舱在长征五号B运载火箭的托举下顺利升空，这是中国航天的又一次壮美腾飞。
11月1日，梦天实验舱在数百公里外的太空与空间站组合体完美对接，再次上演“万里穿针”神技，成功对接于天和核心舱前向端口，整个交会对接过程历时约13小时。
建造空间站、建成国家太空实验室，是实现我国载人航天工程“三步走”战略的重要目标，是建设科技强国、航天强国的重要引领性工程。“天宫”空间站是我国独立自主建造运营的载人空间站，由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三个舱段构成，其中梦天实验舱是三舱“T字构型”组合体的最后一个部分，随着它的到来，中国空间站建造也进入收官阶段。
中国空间站建造任务完成后，将进入长期运营阶段。航天员乘组将分批进驻空间站工作，开展科学技术研究和探索活动。不久后，神舟十四号航天员乘组就将迎来神舟十五号航天员乘组，届时，两艘载人飞船同时在轨，6名中国航天员将首次实现共同驻留，一起把我们的太空家园建设得“更温馨、更舒适”。
“梦天”一飞冲天，承载着中国航天人接续奋斗30年的飞天梦，承载着中国人在太空拥有自己空间站之梦，更承载中国航天向着星辰大海继续进发的航天强国之梦。
梦天实验舱由工作舱、载荷舱、货物气闸舱和资源舱组成，舱体全长17.88米，直径4.2米，起飞重量约23吨，可为航天员提供超过32立方米的工作与活动空间。作为中国空间站第二个科学实验舱，也是国家太空实验室的重要组成部分，梦天实验舱将与空间站其他两舱实现控制、能源、信息、环境等功能的并网管理，共同支持空间站开展更大规模的空间研究实验和新技术试验。
梦天实验舱作为“工作室”，是三舱中支持载荷能力最强的舱段，被誉为空间实验“梦工场”。实验舱内配置有13个标准载荷机柜工位。此外，为了最大化实现舱外实(试)验支持能力，舱外配置有37个载荷安装工位，可为各类科学实验载荷提供机、电、热、信息方面的能力支持，确保它们在太空环境下开展各类实(试)验。载荷舱还配置有2个展开式暴露平台和1个固定式暴露平台，为载荷在轨工作提供机械接口，最大限度地拓展对载荷的支持能力。
梦天实验舱内安装有空间科学研究与应用领域的超冷原子物理实验柜、高精度时频实验柜、高温材料科学实验柜、两相系统实验柜、流体物理实验柜、燃烧科学实验柜、在线维修装调操作柜等7个方面的8个科学实验柜。其中，高精度时频实验柜是空间站中最复杂的实验柜，由两个舱内科学实验柜和4台舱外设备组成一个完整的实验系统。
梦天实验舱的载荷舱内部，隐藏着一个货物气闸舱。独特的“套娃”设计使得载荷舱与货物气闸舱以“双舱嵌套”的形式与工作舱相连。舱内配置有载荷转移机构，运送能力能达到400公斤、单次运送货物包络可达1.15米×1.2米×0.9米。配置的内舱门、外舱门实现舱内环境和舱外环境的隔离，其中外舱门是我国首次在轨使用方形电动舱门。与航天员“带货出舱”的方式相比，货物气闸舱的应用为在轨工作生活的航天员“减负”，以便他们将更多的时间精力用于开展舱内各项科学实验活动。
此外，梦天实验舱还增加了一项新服务——支持在轨释放微小卫星。实验舱上配置的微小卫星在轨释放机构，能够满足百公斤级微小卫星或者多个规格立方星的在轨释放需求。航天员只需在舱内把立方星或微卫星填装到释放机构的“肚子”内，释放机构即可搭乘载荷转移机构将小卫星运送至舱外。出舱后，机械臂抓取释放机构，运动到指定的释放方向，释放机构就会像弹弓一样，把小卫星弹射出去，实现在轨“放卫星”。有了这项新技术，我国空间站可为立方星、微卫星的释放提供最前沿的出发地，实现微卫星和立方星低成本进入太空。
梦天实验舱上天后，“太空电站”也将升级。同问天实验舱一样，梦天实验舱配备2套大型柔性太阳翼，单翼翼展长达27米，单套太阳翼展开面积达到138平方米，单个功率高达18千瓦。 梦天实验舱和问天实验舱在资源舱均配置安装了双自由度对日定向系统，可以根据空间站在轨运动姿态和太阳的角度，让太阳翼绕着实验舱轴和太阳翼轴进行转动，确保太阳光能够垂直照射在电池片上，实现最高发电效率。中国空间站基本构型组装完成后，两个实验舱配置的4套柔性太阳翼将为中国空间站打造最强劲的能量源泉，在空间站建成后为三舱组合体提供80%的能量。
据介绍，这次梦天实验舱与三个月前发射的问天实验舱个头差不多，但交会对接过程却是“难”上加“难”。梦天实验舱入轨后，太阳与轨道夹角较大，太阳帆板发电能力弱，能源紧缺，如果不能在规定的时间内完成交会对接，就需要中断自主交会对接过程，紧急调整“梦天”的姿态，使其连续对日定向来保证能源的供应。
“梦·天之吻”的第二个“难”在于，“问天”交会对接时，空间站组合体是只有天和核心舱一个舱段的对称构型，“梦天”交会对接时，空间站组合体是“L”字形的非对称构型，这大大增加了空间站在轨姿态控制的难度。
“L”构型的组合体质心发生了较大的横向偏移，增加了轨道控制和姿态控制之间的关联，组合体自身控制难度加大，再加上“梦天”接近组合体时需要开启反推发动机减速，发动机的羽流会干扰组合体的姿态，此时实现“梦·天之吻”变得更难。
交会对接过程中，梦天实验舱制导导航与控制(GNC)系统精准识别实验舱和组合体的相对距离及相对姿态，通过一点点接近，最终实现了高精度交会对接。
梦天实验舱的气闸舱不再作为航天员出舱使用，而是一条专供货物出舱的通道。通过这个“港口”，中国空间站的载荷自动进出舱技术、小卫星在轨释放等一系列全新技能将首次亮相，实现货物、载荷在空间站舱内外的全自动交互，不仅送得出、接得入、运得快、行得稳，还可以通过0度到90度的转向，实现中国空间站独特构型布局下的载荷进出舱功能，使其既能通向工作舱内，又能伸出气闸舱外。
设计师们提出了货物自动进出舱的概念——在梦天实验舱内配置一台专供载荷、货物搭乘的载荷转移机构，负责转运货物进出舱。梦天实验舱的气闸舱设置了两扇门，一扇是连接工作舱的内侧舱门，一扇是连接外太空的外侧舱门。在两扇门内，装有载荷转移机构。
据了解，载荷转移机构的运送能力达400千克、单次运送货物包络可达1.15米×1.2米×0.9米。为满足进出货物的包络要求，货物气闸舱的外舱门宽度达1.2米。这也是首次亮相中国空间站的方形舱门，舱门采用全自动滑移设计，通过地面发送指令控制开关，是隔离舱内与舱外空间环境的关键设备。
除了实现载荷、货物的自动进出舱功能，载荷转移机构还可为立方星、微卫星等实现“太空旅游”提供“定制包厢”。梦天实验舱中配置的微小飞行器释放机构，使空间站化身为“太空驿站”，为立方星、微卫星的释放提供最前沿的出发地。
平时，释放机构以组件形式收纳在舱内，执行任务时，航天员可以按照立方星的规格进行在轨组装，“包厢”单次最大载客量为36U立方星或百公斤级微卫星。立方星安装完成后，“包厢”搭乘载荷转移机构转移到舱外。
随后，舱外机械臂抓取释放机构，并调整释放机构的姿态，当转移到立方星或微卫星的发射方向时，释放机构就会像弹弓一样，把小卫星依次以规定的速度弹射出去，让卫星既稳当、又安全地开始“太空旅程”。
作为中国目前近地轨道运载能力最大的火箭，长五B火箭将中国长征系列火箭近地轨道的运载能力由8.6吨提升至25吨，被称为长征火箭家族中的“大力士”。中国空间站的三个舱段重量均超过22吨，其中梦天实验舱是中国迄今为止重量最大的载荷，约23.3吨。
长五B火箭充分发掘了液氧煤油发动机大推力、氢氧发动机高比冲的优势，8台120吨级的液氧煤油发动机，里面的最高压强有500个大气压，相当于能把黄浦江的水直接抽到5000米高的青藏高原，起飞推力可达1000多吨。而一级火箭配置的2台氢氧发动机，因其比冲高的特点，使火箭能够以较少的燃料获得较大的推力。
长五B火箭不仅“腰身粗”，而且顶着一个“大脑袋”，有火箭“冰墩墩”之称。而这个“大脑袋”其实就是整流罩。整流罩是运载火箭的重要组成部分，用于保护卫星或其他有效载荷免受气动力、气动加热及声振等有害环境的影响。长五B火箭拥有目前中国最长最大的整流罩，整流罩长度达到20.5米、直径5.2米，容积达360立方米。如此宽敞的空间，也是为了发射空间站舱段而量身打造的。
梦天实验舱任务是空间站建造阶段的收官之战，举国关注。为此，中国航天人采取了多项改进措施，以确保按照计划窗口准时发射。这些改进措施包括：优化发射时间流程，解耦系统间动作，关键操作前移等;采取起飞时间偏差及箭上实时修正技术，将“零窗口”拓宽至2.5分钟，提高了发射前应急处置能力;发射日测试操作更加细化完善，应急处置能力更加高效。
长五B火箭是中国现役运载火箭中唯一一款一级半直接入轨的火箭，从点火到入轨一气呵成，丰富和完善了新一代运载火箭的型谱，可进一步提升了可靠性。目前，长五系列火箭连续成功发射的高可靠性得到了客户青睐。未来，中国一系列大型卫星等将逐步立项研制，长五系列火箭也将逐步进入高密度发射状态，预计到2024年，发射需求将达到每年4至5发。
据了解，长五B火箭将承担中国第一个大型空间巡天望远镜发射任务，届时望远镜将与空间站共轨飞行，开展更多的宇宙空间探测和前沿科学研究。未来长五B火箭还将与远征系列上面级形成组合，形成多星组网发射的能力，充分发挥运载能力大、单位有效载荷经济性好的优势，满足国家不同发射任务需求。
事业的伟大，不仅在于成就的辉煌，更在于过程的壮丽。今年是中国空间站建造的决战决胜之年，也是中国载人航天工程立项实施30周年。在这个过程中，我们先后突破载人安全天地往返、交会对接、在轨组装建造、出舱活动、组合体控制、推进剂补加等空间站建造和运营所需的关键技术，追梦路上，一项项任务压茬推进，圆梦途中，一步一个脚印向前：中国航天员首次进入太空，首次出舱，首次进入自己的空间站……
30年来，中国空间站一步步从蓝图变为现实，中国载人航天事业的跨越之旅，见证着梦想与执着，写满了拼搏与奋进。一代代航天人自立自强、接续奋斗、勇攀高峰，搭建起不断向上伸展的天梯，实现了中国人绵亘千年的飞天梦想。如今，中国空间站即将全面建成，这是全体航天人的荣耀时刻，也是属于每个中国人的荣耀时刻!
展望未来，追梦奋斗的文昌航天人将始终牢记“航天报国、航天强国”初心使命，大力弘扬“两弹一星”精神、载人航天精神，让中国人探索太空的脚步迈得更稳更远，助力中华民族的千年飞天梦想一步步成为现实。
航天梦，中国梦。党的二十大报告提出了加快建设航天强国的目标任务。在我们由航天大国迈向航天强国的征途上，空间站只是一个必经坐标。仰望星空、脚踏实地，追梦不止、奋斗不息，中国航天人一定能书写更多华彩篇章，我们探索太空的脚步一定能迈得更稳更远!
来源：新华社、中新社、解放军报、央视新闻客户端等综合
