新華社海南文昌7月24日電 題：氣閘艙,、小機(jī)械臂、柔性太陽翼——解析問天實(shí)驗(yàn)艙的“獨(dú)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(shí)驗(yàn)艙的長征五號B遙三運(yùn)載火箭,，在我國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)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(yùn)載火箭沖上云霄,，我國空間站建造階段首個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)艙發(fā)射升空。
問天實(shí)驗(yàn)艙艙體總長17.9米,，直徑4.2米,，比天和核心艙更“強(qiáng)”更“壯”；還擁有三個(gè)“獨(dú)門神器”：航天員專用的出艙區(qū)——?dú)忾l艙,；操作更靈巧,、精細(xì)的小機(jī)械臂；可以為整個(gè)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(jìn)行了多次出艙活動(dòng),，天和核心艙上的出艙口名為“節(jié)點(diǎn)艙”，兼具航天器對接與停泊及航天員出艙多項(xiàng)功能,，艙內(nèi)設(shè)備,、管路和電纜較多。問天實(shí)驗(yàn)艙升空后,，航天員今后出艙活動(dòng)就有了一個(gè)專用出艙區(qū)——?dú)忾l艙,。
據(jù)航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)總體主任設(shè)計(jì)師張昊介紹，氣閘艙是一個(gè)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(diǎn),。未來,，氣閘艙將成為整個(gè)空間站系統(tǒng)的主要出艙通道。
航天員在節(jié)點(diǎn)艙的出艙活動(dòng)空間大概是七八個(gè)立方米,，氣閘艙可以達(dá)到十二三個(gè)立方米,；氣閘艙比節(jié)點(diǎn)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(dá)1米，比節(jié)點(diǎn)艙艙門直徑大15厘米,。
“航天員從這里進(jìn)進(jìn)出出,，可以更舒展、更從容,，還能攜帶大個(gè)頭的設(shè)備出艙工作,，出艙能力大大提升?！睆堦徽f,。
問天實(shí)驗(yàn)艙共有22個(gè)標(biāo)準(zhǔn)載荷接口。未來十年,，在空間站搭載的科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷,，可以通過機(jī)械臂精準(zhǔn)“投送”到自己對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)載荷接口位置，“即插即用”,，可以不需要航天員出艙進(jìn)行人工操作,。
小機(jī)械臂：“短小精悍”，可獨(dú)立完成艙外照料
與天和核心艙一樣,，問天實(shí)驗(yàn)艙也搭載了一個(gè)機(jī)械臂,。相比于核心艙配備的展開長度達(dá)10米、最大承載質(zhì)量25噸的大機(jī)械臂,，問天實(shí)驗(yàn)艙的機(jī)械臂要顯得更“短小精悍”,。
張昊介紹,，大機(jī)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(gè)“大力士”,，可以抓住并轉(zhuǎn)移一個(gè)完整的航天器。
相比之下,，問天實(shí)驗(yàn)艙的小機(jī)械臂長度約5米,，承載能力為3噸，但這個(gè)“小手”的設(shè)計(jì)目的就是抓握中小型設(shè)備,，進(jìn)行更為精細(xì)化的操作,。
比如，它可以在不需要航天員出艙的情況下,，獨(dú)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(fù)荷,。
大小機(jī)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(jī)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(gè)更長的機(jī)械臂,，可以進(jìn)行覆蓋整個(gè)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(gè)
問天實(shí)驗(yàn)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(jì)錄,。
據(jù)張昊介紹,，問天實(shí)驗(yàn)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(gè)太陽翼全部展開將近56米,，比空間站三個(gè)艙組合在一起的艙體尺寸還要大，且一個(gè)太陽翼陣面面積可達(dá)100多平方米,，將有效收集更多的太陽能,，為空間站運(yùn)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(dá)18千瓦,，日平均發(fā)電量超過430度,。與核心艙交會(huì)對接完成后，可以滿足整個(gè)空間站的用電需求,?！睆堦徽f。
問天實(shí)驗(yàn)艙的太陽翼面積大,、柔性也大,。航天科技集團(tuán)五院問天實(shí)驗(yàn)艙GNC分系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師宋曉光說，這個(gè)太陽翼只比衣服硬一點(diǎn),，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(shí)調(diào)整朝向,。
空間站在軌建造完成后,，天和核心艙的一個(gè)太陽帆板將轉(zhuǎn)移到問天實(shí)驗(yàn)艙資源艙的尾部，屆時(shí),，問天實(shí)驗(yàn)艙將成為名副其實(shí)的“主發(fā)電站”,，為組合體源源不斷地供電送能。
