天宮升格“三室兩廳”

紀中展

夢天實驗艙內定向攝影機拍攝的畫面。

2022年10月31日，中國空間站第三大艙段夢天實驗艙發射成功，于11月1日4時27分，成功對接至天和核心艙前向端口，整個過程歷時約13小時。夢天實驗艙，名字取自唐代詩人李賀的《夢天》，是中國空間站“天宮”的重要組成部分，由工作艙、載荷艙、貨物氣閘艙、資源艙等四艙構成，直徑4.2米，長度17.9米，發射質量約23噸，加壓空間110立方米，航天員活動空間32立方米。

作為空間站的第二個實驗艙，夢天實驗艙主要面向微重力科學研究，配置了流體物理、基礎物理、材料科學、燃燒科學等多學科方向、共計12臺科學實驗柜，從而研究材料沒有重力時會發生什么現象，反過來促進地面上材料科學的研究、材料的加工，提升效率、提高質量。此外，夢天實驗艙還配置了艙外實驗平臺和小型機械臂，幫助航天員在艙外進行太空輻射和空間物理等方面的科學實驗研究。

在夢天實驗艙經過發射、對接、轉位之后，中國空間站三大在軌模塊——天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙組成的“T”字基本構型在軌組裝完成，分工清晰。最早發射的天和核心艙是整個空間站管理和控制中心；問天實驗艙的重點是生命科學實驗；夢天實驗艙則進行物理方面的研究。

中國空間站整站的功能被系統分解到3個艙段。3艙在同一平面，兩個尺寸、質量大體一致的實驗艙對向布置，形成T字的一橫，由于各自資源艙末端配置雙自由度太陽翼驅動機構，兩對大型太陽翼成為T字一橫遠端的兩個“大風車”，空間站以任何姿勢飛行都能“曬”上太陽，從而獲得高效的發電效果；兩個實驗艙的氣閘艙分別位于T字一橫的端頭，正常工作泄壓或異常隔離時均不影響其他密封艙段構成連貫空間，因此保證了安全性。

T字一豎的核心艙保持著前、后、下三向對接能力。后向對接貨運飛船，使得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、徑向兩個對接口不僅可以接納兩艘載人飛船實現輪換，還可以讓載人飛船在軌道面內沿飛行方向和軌道半徑方向直接對接，無需對接后再轉換對接口。

T型空間站是中國目前在軌運行質量最大的航天器組合體，總計部署25臺科學實驗柜，這也意味著中國空間站第一階段的建設基本完成，進入實用階段。接下來，航天員會全面測試夢天實驗艙的運營狀態，并出艙作業，完成外部設備的安裝。此后，航天員還會進行包括實驗設備材料、生活物資和燃料的補給等工作。

雖然問天和夢天兩個實驗艙都設置了氣閘艙，但問天實驗艙的氣閘艙是航天員出艙的主要通道，夢天實驗艙的氣閘艙則承擔著整個空間站貨物、載荷等進出艙的任務。

夢天實驗艙對接安裝測試完成后，再有需要艙外安裝的科學實驗設備，可以通過貨運飛船運送到空間站，然后通過夢天實驗艙的貨物氣閘艙把載荷送到艙外，由機械臂或者航天員把它安裝到艙外平臺。這將大幅度提高航天員進出艙操作的效率和安全性。

三個實驗艙加上神舟飛船與天舟飛船，意味著中國擁有了一個航天員長期駐留的“三室兩廳”空間站平臺。