庞之浩：“梦天”舱将成为中国空间站的科研“梦工厂”

观察者网：“梦天”实验舱的发射任务在大家的期待中圆满完成。对于“梦天”的发射而言，比较良好的条件是怎样的？

庞之浩：“梦天”的发射需要的条件，第一要考虑天气，不能有台风或雷暴等不利因素。海南天气多变，我们需要凭借天气预报确定合适的发射时间。今天发射的时间就是赶上了一个不错的天气。

第二个条件是空间站的星下点轨迹合适，空间站要正好在海南上空过顶飞行，这时候发射实验舱两者距离最近，就能用最少的能量把实验舱送到最佳的轨道上，从而用最节省能量的方式完成与空间站核心舱的交会对接。

第三，还要考虑阳光的因素。实验舱发射到太空后，会展开太阳能电池板。充足的阳光照射有助于实验舱更好地运作。

“梦天”实验舱在海南文昌成功发射（图片来源：ICphoto）

观察者网：“梦天”舱发射成功后，将在我们的空间站承担哪些任务？

庞之浩：“梦天舱”是一个更加专业的实验舱，这是它相较于“问天”舱最大的特点——“问天”舱是“多面手”，除科研实验机柜外，还有3个卧室、1个卫生间以及小机械臂和再生式生保系统；“梦天”舱则是纯科学实验舱，几乎全部空间都用于装载科研实验机柜，没有卧室等。如果需要用机械臂，问天舱的小机械臂可以爬到梦天舱上作业。

“梦天”舱最多可安置13个实验机柜，这次“梦天”舱搭载了8个实验机柜，后续还可通过天舟货运飞船送上更多的实验机柜。总之，有了“梦天”我们的科研实力得到了极大的扩展。

第二，在实验方向上，“问天”舱侧重于开展空间生命科学实验和生物技术实验，而“梦天”舱则侧重于开展微重力科学实验，包括燃烧科学实验、材料科学实验、流体科学实验和基础物理实验等。

第三个突出的区别在于“问天”的气闸舱是人员气闸舱，用于航天员进出；而“梦天”的气闸舱是货物气闸舱，用于货物进出。在结构上，人员气闸舱是外方内圆；而货物气闸舱则是圆形“套娃”，载荷舱套着气闸舱。在尺寸上，人员气闸舱相对较大；货物气闸舱则不需要太大尺寸，否则（可能导致）开舱门时会放跑舱内较多气体、增加不必要的成本。另外，货物气闸舱的自动化程度也很高，舱内的载荷转移机构可以使得货物可以自动进出舱，从而节省了航天员的时间和体力。

不仅如此，“梦天”舱还有小卫星释放机构。载荷转移机构与小卫星释放机构关联后，可将后者送至舱外，再由“问天”舱的机械臂抓住小卫星，以类似“弹弓”的方式将其释放出去。这个过程是非常有趣的。

另外，“梦天”舱外还配置有1个固定平台和2个展开平台。

**观察者网：**也就是说“梦天”舱的设计基本上是从纯粹的工作状态来考虑的？

**庞之浩：**是的。“梦天”舱相当于一个专门做科研的“梦工厂”。

**观察者网：**相较于“问天”、“天舟”等“天字辈”前辈，“梦天”在对接方面有哪些新的技术难点呢？

庞之浩：“梦天”舱的对接方式和“问天”舱基本是一样的。首先，要与核心舱的节点舱前向对接口进行轴向对接。这时，实验舱的太阳能电池翼不可完全展开，单翼展开6米多，否则交会对接时会对实验舱产生扰动，影响对接。

对接完成之后，实验舱的太阳翼将完全展开，展开后双翼总长有50多米，能提供将近7000瓦的功率。

最后，实验舱将通过转位机械臂转为T字构型。T字构型有两个好处：第一是使空间站对称；第二是使空间站质心居中。这样可以减少因姿态控制而消耗的能量。形成T字型后，空间站上的供电，信息和热控等系统才能进入最佳工作状态，整个空间站就能发挥更大的作用。

**观察者网：**据媒体报道，“梦天”对接可以说是空间站的“收官之战”，空间站的主体至此基本完成。之后，空间站还会有新的建设吗？

**庞之浩：**2024年我们将发射巡天光学舱。我们最初的计划是将巡天光学舱对接在空间站上，之后为了减少人员扰动而决定让其单独飞行。巡天光学舱将与空间站共轨飞行，在需要加注燃料、升级设备或更换设备时它可以与空间站对接，由航天员为巡天光学舱为其服务。

我们的空间站将会成为世界第一个“航天器母港”。根据空间站的结构设计，空间站以后还可以根据需要扩展为十字形或“干”字形，以进一步增大活动空间。我们的空间站后续还会根据需要进一步扩大，陆续发射新的科学实验舱。

去年是空间站的关键技术验证阶段，今年是空间站建造阶段，明年就要进入空间站发展应用阶段了。所以今年的另两个重大任务是天舟4号的发射、神舟15号航天员与神舟14号航天员的交班，由此逐步过渡到应用发展阶段。

目前位于空间站的第一、第二批航天员是“飞行专家”，也就是航天驾驶员。之后，我们还会上“任务专家”，也就是航天工程师和载荷专家，他们将被派往空间站进行更复杂的空间站维护、升级和更复杂的科学研究。我国第四批航天员的选拔将于今年开始。港澳的科学家也可以报名参加载荷专家的选拔。

实验舱三舱联试（图片来源：中国航天科技集团五院）

**观察者网：**随着空间站趋于完成，我们普通人也心潮澎湃。几十年前，空间站好像离我们中国人很遥远，但是现在，我们已经拥有了属于自己的完整的空间站。与之前的其他国际空间站相比，中国的空间站有哪些不一样？未来，中国的“星辰大海”之路还将有哪些长期目标和宏伟愿景？

**庞之浩：**中国空间站起步晚，但起点高。我们利用后发优势，没有走美国和苏联的老路。

美苏最初的空间站都是单舱式空间站；而中国利用后发优势，直接发射了多舱式空间站，我国建造的第一座空间站时就达到了世界第三代空间站以上的水平。

不同于多个国家共同完成的国际空间站，中国空间站由中国独立研发，采用一体化设计，成本更低，可靠性更高。

另外，我国空间站采用了很多先进技术，比如大型柔性太阳电池翼、可再生式生命保障系统、达到世界第三代水平的可以行走的大型7自由度机械臂、电推进系统等。

中国空间站的规模虽然比国际空间站小，但效益比它高。中国空间站中科研实验设备重量占整个空间站重量的占比高于国际空间站高，用于科学实验设备的电源占整个空间站电源的占比也高于国际空间站。所以，我国可以在空间站上开展更高效的科学实验。目前，中国空间站上共开展了11个方向的科学实验，均瞄准世界先进水平。我们不仅要在空间站上开展航天医学实验、空间科学实验，还要开展航天技术的新实验，为日后的载人登月乃至载人登火项目奠定基础。

**观察者网：**今天建成的空间站将成为下一步探索的起点和基地。

**庞之浩：**对，空间站是一个国家级的太空实验室，它上面的很多技术不仅对科研有很大推动，对国计民生也有很大的帮助。比如，空间站上的燃烧科学实验很可能有助于提高地面燃烧的效率，从而减少污染；材料科学实验有可能利用太空特殊环境推动新材料的研发；还有很多其他技术将来也可能转向民用领域，例如光电转换效率高达30%以上的柔性太阳电池翼将来可能用于地面发电，等等。

**观察者网：**所以，我国空间站虽然起步晚，但站位特别高。未来，我们会把一个全新的空间站展现在人类面前。

**庞之浩：**是的。另外，我们还会利用空间站开展科普教育及国际合作，这也将有助于科技发展、有助于人类共享太空成果。

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