新華社海南文昌7月24日電 題：氣閘艙,、小機械臂、柔性太陽翼——解析問天實驗艙的“獨門神器”
新華社記者李國利,、趙葉蘋,、張瑞杰
7月24日，搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭,，在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射,。新華社記者 李剛 攝
7月24日下午，隨著長征五號B遙三運載火箭沖上云霄,，我國空間站建造階段首個實驗艙,，也是我國迄今為止發(fā)射的最重航天器——約23噸的問天實驗艙發(fā)射升空。
問天實驗艙艙體總長17.9米,，直徑4.2米,，比天和核心艙更“強”更“壯”；還擁有三個“獨門神器”：航天員專用的出艙區(qū)——氣閘艙,；操作更靈巧,、精細的小機械臂；可以為整個空間站收集能量的柔性太陽翼,。
氣閘艙：航天員的專用出艙區(qū)
空間站任務(wù)開啟后,，我國航天員已經(jīng)進行了多次出艙活動，天和核心艙上的出艙口名為“節(jié)點艙”,，兼具航天器對接與停泊及航天員出艙多項功能,，艙內(nèi)設(shè)備、管路和電纜較多,。問天實驗艙升空后,，航天員今后出艙活動就有了一個專用出艙區(qū)——氣閘艙。
據(jù)航天科技集團五院空間站系統(tǒng)總體主任設(shè)計師張昊介紹，氣閘艙是一個內(nèi)圓外方的艙體,，具有艙容更大,、艙門更寬,、艙內(nèi)更整潔等特點,。未來，氣閘艙將成為整個空間站系統(tǒng)的主要出艙通道,。
航天員在節(jié)點艙的出艙活動空間大概是七八個立方米,，氣閘艙可以達到十二三個立方米；氣閘艙比節(jié)點艙更加整潔,，艙內(nèi)只配置了與出艙相關(guān)的設(shè)備,，沒有其他管路電纜的羈絆；艙門直徑達1米,，比節(jié)點艙艙門直徑大15厘米,。
“航天員從這里進進出出，可以更舒展,、更從容,，還能攜帶大個頭的設(shè)備出艙工作，出艙能力大大提升,?！睆堦徽f。
問天實驗艙共有22個標準載荷接口,。未來十年,，在空間站搭載的科學(xué)實驗載荷，可以通過機械臂精準“投送”到自己對應(yīng)的標準載荷接口位置,，“即插即用”,，可以不需要航天員出艙進行人工操作。
小機械臂：“短小精悍”,，可獨立完成艙外照料
與天和核心艙一樣,，問天實驗艙也搭載了一個機械臂。相比于核心艙配備的展開長度達10米,、最大承載質(zhì)量25噸的大機械臂,，問天實驗艙的機械臂要顯得更“短小精悍”。
張昊介紹,，大機械臂手臂夠長,，轉(zhuǎn)移范圍更大，作業(yè)半徑近10米,；力氣夠大,，簡直是一個“大力士”，可以抓住并轉(zhuǎn)移一個完整的航天器。
相比之下,，問天實驗艙的小機械臂長度約5米,，承載能力為3噸，但這個“小手”的設(shè)計目的就是抓握中小型設(shè)備,，進行更為精細化的操作,。
比如，它可以在不需要航天員出艙的情況下,，獨立完成艙外載荷的安裝,、更換等照料操作，可以有效節(jié)省航天員在軌工作負荷,。
大小機械臂還可以組合使用,，組成約15米長的組合臂，開展更多的艙外操作,?！拔覀兛梢詫⒋笮C械臂視為人的兩只手，互相交接?xùn)|西,，協(xié)作使用,；也可以將兩只手臂攥在一起，形成一個更長的機械臂,，可以進行覆蓋整個空間站表面的一些操作和爬行需求,。”張昊說,。
柔性太陽翼：是目前國內(nèi)最長最大的一個
問天實驗艙所攜帶的太陽翼,，是目前國內(nèi)最長最大的柔性太陽翼，刷新了我國航天器在軌使用太陽帆板的紀錄,。
據(jù)張昊介紹,，問天實驗艙太陽翼單翼展開陣面加上一些安裝結(jié)構(gòu)，長度接近28米,，兩個太陽翼全部展開將近56米,，比空間站三個艙組合在一起的艙體尺寸還要大，且一個太陽翼陣面面積可達100多平方米,，將有效收集更多的太陽能,，為空間站運行提供充足的能源。
“這么大的太陽翼單翼發(fā)電功率9千瓦,，雙翼可達18千瓦,，日平均發(fā)電量超過430度。與核心艙交會對接完成后,，可以滿足整個空間站的用電需求,?！睆堦徽f。
問天實驗艙的太陽翼面積大,、柔性也大,。航天科技集團五院問天實驗艙GNC分系統(tǒng)副主任設(shè)計師宋曉光說，這個太陽翼只比衣服硬一點,，而且采用了雙軸控制,，在艙體姿態(tài)不做調(diào)整的情況下，就能隨時調(diào)整朝向,。
空間站在軌建造完成后,，天和核心艙的一個太陽帆板將轉(zhuǎn)移到問天實驗艙資源艙的尾部,，屆時,，問天實驗艙將成為名副其實的“主發(fā)電站”，為組合體源源不斷地供電送能,。
