杨阿灿太空“新居”是怎样建造的？|新闻背后的故事

7月24日14时22分，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，约495秒后，问天实验舱与火箭成功分离并进入预定轨道。

25日3时13分，问天实验舱与天和核心舱组合体在轨完成交会对接。这是空间站有航天员在轨驻留期间首次进行空间交会对接。

25日10时03分，神舟十四号航天员乘组成功开启问天实验舱舱门，顺利进入问天实验舱。这是中国航天员首次在轨进入科学实验舱。

问天实验舱是中国空间站第二个舱段，也是首个科学实验舱。此次发射前后有哪些动人细节？中国太空家园的“新居”有哪些技术突破？

毫米“计较”，打造更大更强太空“新居”

“问天实验舱是空间站家族里的大块头，舱体总长17.9米，发射重量达23吨，是我国目前最重、尺寸最大的单体飞行器，功能强大、结构复杂、指标先进。”航天科技集团五院空间站系统总体主任设计师张昊介绍。

“更大、更强、更全、更优、更细”——为使问天实验舱达到这样的目标，设计研制队伍团结攻克了一系列工艺瓶颈，研发了多项关键技术，最终得以保证问天实验舱高质量交付、成功发射。

问天实验舱模拟图（航天科技集团五院供图）

问天实验舱中的工作舱，是我国目前最大的载人密封航天器舱体，舱段长度近10米。为了保证舱外安装载荷的正常工作，舱外72个设备支架的接口精度要求非常高。但正是因为“个子大”，舱体结构上的精密接口尺寸受温度的影响也被放大，导致支架装调过程中测量误差大。

与此同时，当前大型舱体研制使用的厂房空间大，产品研制周期长，实现厂房长时间恒定温度环境的难度很大。为此，航天科技集团五院529厂载人航天领域总师赵长喜带领团队，巧妙提出了一种虚拟恒温测量方法，依靠数学矩阵计算原理，使易受温度影响的测量环节可靠稳定，最终实现了支架装配的高精度，成功为问天实验舱这个大体格雕琢出一个精准的外形，保证了问天实验舱舱外载荷的高可靠工作。

气闸舱是问天实验舱最重要的组成部分之一，是未来航天员的主要出舱通道。然而要在舱体的柱段上进行出舱舱门焊接，给研制人员出了难题。以往的型号舱门处大多为规则的平面曲线焊缝，焊接厚度仅2毫米，而这个舱门焊接的位置在一个马鞍形空间曲面上，焊接厚度还增加到5毫米，传统的手工焊接已无法满足要求。经过反复研究测试和大量工艺试验，航天科技集团五院的研制人员提出了空间曲线自动化焊接新技术，自主研发了可柔性变化的焊接工装，顺利完成了密封舱舱门门框的焊接，各项指标均满足设计要求。

正是近乎苛刻的对完美的追求，才打造出更优质的太空之家。

精确精准，护航空间站“万无一失”

中国空间站由一个核心舱和两个实验舱组成，这3个舱段的发射任务都由长五B火箭执行。2021年4月29日，长五B火箭成功发射天和核心舱，打响了空间站建造的开局之战。一年后，问天实验舱发射，长五B研制团队再次执“箭”出征。

航天科技集团一院长五B火箭副总设计师娄路亮说，此次长五B发射问天舱，是我国大型低温火箭首次执行交会对接任务，“零窗口”发射对火箭的运载能力、入轨精度和发射可靠性都提出了更高要求。围绕任务特点，研制团队用一年时间完成了30多项全箭飞行可靠性提升工作。

娄路亮说，交会对接就好比在太空“穿针引线”，为了更加精准、可靠地完成任务，长五B团队在优化射前流程、拓展发射窗口和提升运载能力上寻求突破。

研制团队首先将各系统环环相扣的工作流程由“串联”调整为“并联”，为火箭点火前预留2分30秒的故障处理时间。然后，“在满足入轨精度的要求下，用“起飞时间修正技术”将发射窗口扩宽至2分30秒，即使火箭没能完全按照预定窗口发射，也能在这个时间内通过后期的轨道修正精准完成入轨和交会对接。

团队还将长五B火箭的运载能力提升至不低于23 吨。但大推力火箭精准入轨的难度也会变大，这就如同让一辆正在高速行驶的汽车一脚刹车就停到指定位置。长五B火箭特有的“大推力直接入轨精度控制技术”和20.5米超大整流罩，让空间站的舱段可以安全地到达预定轨道。