2022年10月31日15時(shí)37分，搭載空間站夢(mèng)天實(shí)驗艙的長(cháng)征五號B遙四運載火箭，在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射升空！
此次發(fā)射的夢(mèng)天實(shí)驗艙，作為中國空間站的第二個(gè)實(shí)驗艙，將與天和核心艙交會(huì )對接并完成轉位。中國空間站將形成三艙“T”字基本構型，迎來(lái)新的建設里程碑。
“夢(mèng)天試驗艙的研制，凝聚了我國許多科研人員的心血。據不完全統計，目前已有哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)、國防科技大學(xué)、重慶大學(xué)等高校，亮出了自己在“夢(mèng)天”研制及發(fā)射過(guò)程中的貢獻“成績(jì)單”。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)
據哈爾濱工業(yè)大學(xué)官方微信公眾號，哈爾濱工業(yè)大學(xué)共有多個(gè)研究成果成功應用于夢(mèng)天實(shí)驗艙。
其中，機電學(xué)院劉宏院士、謝宗武教授團隊和中科院長(cháng)光所聯(lián)合研制的小機械臂目標適配器隨夢(mèng)天實(shí)驗艙將對接中國空間站，用于實(shí)現小機械臂在夢(mèng)天實(shí)驗艙上的自由爬行和載荷操作。
由電信學(xué)院圖象信息技術(shù)與工程研究所朱兵副研究員、李金宗教授、李冬冬工程師等研制的用于視覺(jué)導航的標志燈安裝在夢(mèng)天實(shí)驗艙上。
機電學(xué)院張廣玉教授、李隆球教授團隊針對空間站轉位機構負載質(zhì)量大、慣量大、地面模擬摩擦高等難題，研制了可變組合式超大慣量、低摩擦變溫場(chǎng)轉位機構性能地面模擬測試系統，保障了轉位機構在空間站工作的可靠性與穩定性，將助力夢(mèng)天實(shí)驗艙轉位。
為了應對空間碎片威脅，航天學(xué)院龐寶君教授團隊與北京空間飛行器總體設計部，聯(lián)合開(kāi)發(fā)了專(zhuān)門(mén)針對夢(mèng)天實(shí)驗艙結構特點(diǎn)的空間碎片撞擊感知技術(shù)，并將其應用于夢(mèng)天實(shí)驗艙結構健康監測子系統的空間碎片撞擊監測模塊。該技術(shù)能夠對空間碎片撞擊事件進(jìn)行實(shí)時(shí)感知、判別并定位，為航天員和地面控制人員及時(shí)采取應對措施提供依據，保護空間站和航天員安全。
機電學(xué)院姜洪源教授團隊研制的金屬橡膠阻尼環(huán)繼助力天和核心艙和問(wèn)天實(shí)驗艙發(fā)射后，再次成功應用于長(cháng)征五號B遙四運載火箭發(fā)射任務(wù)，助力夢(mèng)天實(shí)驗艙發(fā)射圓滿(mǎn)成功，為我國空間站建設貢獻了哈工大智慧。
殘余應力是形位失控的主要原因，是阻礙大型構件研制的關(guān)鍵因素。材料學(xué)院輕合金與納米功能材料課題組長(cháng)期開(kāi)展殘余應力控制技術(shù)研究，形成了大型構件仿真預測與全過(guò)程控制技術(shù)團隊，研究成果應用于空間站、嫦娥五號探月著(zhù)陸器等航天裝備核心構件，為重大工程裝備研制作出了重要貢獻。相關(guān)研制單位特別發(fā)來(lái)感謝信，充分肯定該技術(shù)在殘余應力演化預測與控制、降低質(zhì)量風(fēng)險方面的顯著(zhù)效果。
此外，航天學(xué)院馬廣程團隊參與研制的空間站GNC地面驗證系統，實(shí)現了空間站組合體制和轉位控制的方案驗證，為空間站在軌成功應用奠定了基礎。
北京航空航天大學(xué)
為保障“夢(mèng)天實(shí)驗艙”任務(wù)，在校內，多支北航科研團隊攻堅克難，銳意進(jìn)取。
宇航學(xué)院蔡國飆教授團隊，自2013年起就承擔了天宮空間站夢(mèng)天實(shí)驗艙羽流力、熱和污染效應評估任務(wù)，針對夢(mèng)天實(shí)驗艙方案/初樣/正樣三個(gè)階段的姿軌控發(fā)動(dòng)機羽流氣動(dòng)力、氣動(dòng)熱和污染效應，開(kāi)展了35個(gè)工況的數值模擬研究，發(fā)現羽流對某位置全展開(kāi)太陽(yáng)能帆板產(chǎn)生大的羽流氣動(dòng)力熱，對某暴露載荷熱效應超限，總體據此進(jìn)行了在軌點(diǎn)火策略?xún)?yōu)化和布局優(yōu)化。
宇航學(xué)院孔文俊教授團隊，將在夢(mèng)天艙燃燒科學(xué)實(shí)驗柜中主持開(kāi)展空間站建造期項目“微重力下小尺度弱強度湍流燃燒研究”。項目研究?jì)热菥劢谷紵茖W(xué)的難點(diǎn)、燃燒技術(shù)的瓶頸，具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
北京理工大學(xué)
此次夢(mèng)天艙發(fā)射，搭載了來(lái)自北理工的“地外居留艙微生物檢測模塊”，這個(gè)模塊將在空間條件下對微生物實(shí)施在軌檢測、高通量培養和空間站微生物檢測。
此外，北理工團隊參與了夢(mèng)天艙外艙門(mén)導軌支架的研制工作，聯(lián)合航天五院總體設計部，利用增材制造三維點(diǎn)陣結構設計與評價(jià)技術(shù)，為艙門(mén)導軌支架的超輕量化設計和空間服役安全性評價(jià)提供了關(guān)鍵技術(shù)保障。
而為了保證長(cháng)征五號B遙四運載火箭火焰導排順暢，北理工科研團隊參與研制的關(guān)鍵技術(shù)，大幅度降低了燃氣射流核心區長(cháng)度，有效降低了燃氣流對運載火箭的影響，該技術(shù)在文昌發(fā)射場(chǎng)導流槽工程中得到了廣泛應用，為中國火箭“編織”新一代“火焰尾翼”。
為了保證直播圖像的順利呈現，北理工科研團隊開(kāi)發(fā)的高效視頻編解碼技術(shù)為箭體圖像直播提供了技術(shù)支持，該技術(shù)自2005年首次應用于長(cháng)征火箭以來(lái)，持續為航天發(fā)射提供技術(shù)支持和服務(wù)，將火箭飛行動(dòng)態(tài)的珍貴圖像實(shí)時(shí)傳回地面。
在對接過(guò)程中，北理工研制的交會(huì )對接微波雷達信號處理機和微波應答機信號處理機發(fā)揮作用，為空間交會(huì )對接任務(wù)提供了重要的相對定位測量信息。
國防科技大學(xué)
“夢(mèng)天”航天艙成功發(fā)射升空，國防科大理學(xué)院、智能科學(xué)學(xué)院、空天科學(xué)學(xué)院均有團隊參與相關(guān)研制。
國防科技大學(xué)作為核心單位參與研制的世界首臺空間冷原子光鐘子系統進(jìn)駐中國空間站。完成這一項目的是國防科大理學(xué)院研究員鄒宏新帶領(lǐng)的某團隊，他們承擔了空間冷原子光鐘子系統里所有11臺套激光器光鐘電控及核心軟件、系統集成和結構設計。
夢(mèng)天實(shí)驗艙在天宮二號空間冷原子鐘的基礎上，建立了世界上第一套由氫鐘、銣鐘、光鐘組成的空間冷原子鐘組，構成在太空中頻率穩定度和準確度最高的時(shí)間頻率系統。要將如此高精度的時(shí)間頻率基準傳遞到地面，就需要一把“星地標尺”。國防科大智能科學(xué)學(xué)院教授楊俊帶領(lǐng)的某團隊提出并實(shí)現的微波時(shí)頻傳遞鏈路，就提供了這樣一把“標尺”。
團隊孟志軍副研究員創(chuàng )造性地設計出了微波時(shí)頻傳遞系統精密測量與通信總體技術(shù)方案，系統性解決了星地高動(dòng)態(tài)、大尺度條件下超高精度時(shí)頻傳遞難題，根據地面模飛實(shí)驗結果，時(shí)頻傳遞精度優(yōu)于0.2ps，達到國際先進(jìn)水平。這一技術(shù)成果對于現代物理學(xué)、天文學(xué)以及計量科學(xué)等學(xué)科具有重要科學(xué)意義，在全球授時(shí)、精密導航定位、地球物理等研究領(lǐng)域具有重要應用價(jià)值。
國防科大空天科學(xué)學(xué)院某團隊副教授張進(jìn)研制的交會(huì )機動(dòng)規劃軟件，用于空間站夢(mèng)天實(shí)驗艙交會(huì )遠距離導引段的標稱(chēng)與應急方案設計，以及實(shí)際飛行控制參數計算與復核。課題組博士生楊路易應邀在北京飛控中心進(jìn)行了飛行控制任務(wù)的保障。針對此次任務(wù)，課題組對規劃算法進(jìn)行了進(jìn)一步升級，以適應入軌點(diǎn)緯度較低、推重比較小、應急方案工況更復雜等特點(diǎn)。
重慶大學(xué)
夢(mèng)天實(shí)驗艙在預定軌道上完成姿態(tài)調整和系統調試后，其太陽(yáng)能電池翼的阿爾法對日定向驅動(dòng)機構將投入使用。10月31日，重慶大學(xué)消息，該阿爾法機構采用的對構齒輪傳動(dòng)由重慶大學(xué)機械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗室自主研發(fā)。
據悉，夢(mèng)天實(shí)驗艙采用的是曲線(xiàn)與曲面的對構齒輪。這是一種新型齒輪傳動(dòng)，其突出的誤差適應能力和較高的承載能力，能夠滿(mǎn)足太空極端高低溫交替變化對阿爾法機構提出的超大空間尺寸形變、高可靠、長(cháng)壽命等嚴苛要求。
（信息來(lái)源：青塔綜合）
