天舟二号：太空中的“变形金刚”

张君燕

新年伊始，从太空又传来了振奋人心的好消息！2022年1月6日6时59分，经过约47分钟的跨系统密切协同，空间站机械臂转位天舟二号货运飞船试验取得圆满成功。这是我国首次利用空间站机械臂操作大型在轨飞行器进行转位试验。

可能很多人会有疑惑：何为转位试验？转位试验的目标是什么？这些问题其实很好回答，我国空间站不是一次性建成的，而是需要通过多次发射，在太空中组装建造而成。关注我国航天事业的人都知道，目前我们已经陆续发射了天和核心舱、天舟二号货运飞船、神舟载人飞船等，后续还将发射两个实验舱。这两个实验舱都是对接到前向对接口，实验舱Ⅰ先对接到前向对接口以后，等实验舱Ⅱ对接时，实验舱Ⅰ要把对接位置让出来。

为了确保之后发射的两个实验舱能够顺利完成舱段转位任务，科研人员需要提前开展在轨转位关键技术验证。简单地说，天舟二号货运飞船转位试验就是为之后的试验“打前站”，其是基础，也是重要技术支撑。

那么，转位试验是怎样进行的呢？天舟二号的转位试验是由天和核心舱的机械臂配合完成的。首先，机械臂需要提前爬行到位于节点舱附近的停泊口，为转位试验做准备。之后，通过捕获的方式抓住天舟二号货运飞船的适配器。航天科技集团五院空间站总体副主任设计师史纪鑫打了一个形象的比喻：“转位试验过程中，机械臂一端连接核心舱，另一端连接天舟二号货运飞船，就像一根扁担挑着两头大象。”这样的结构非常脆弱，可能会对机械臂造成损伤。因此，科研人员对转位试验进行了巧妙设计。

在这次转位试验中，科研人员验证了空间站建造的多项关键技术。天和核心舱、机械臂、天舟二号货运飞船互相配合，姿态不断变化，犹如太空中的“变形金刚”，令人叹为观止。其实，在此之前，科研人员在地面进行了大量的仿真模拟，以确保试验顺利。这次试验也是对地面仿真系统的一次验证。此前，机械臂已经协助航天员完成了4次出舱任务，这次试验是对机械臂舱段转位能力的考验。

史紀鑫说：“目前，中国空间站系统状态良好，这次试验也为接下来两个实验舱交会对接、空间站建造打下了基础。”确实，有了良好的基础，天舟二号货运飞船下一步将进行手动遥操作试验。航天科技集团五院天舟二号货运系统总体主任设计师杨胜介绍：“航天员在天和核心舱控制天舟二号货运飞船进行手动遥控撤离和对接试验。现在，天舟二号货运飞船交会对接有两种模式，正常的话是自动交会对接，如果出现异常情况，还有手动遥操作的备份手段。因此，要为备份手段做在轨验证。”

更重要的是，天舟二号货运飞船在完成所有任务后会择机脱离空间站核心舱，离轨前还会将废弃物打包带走后再到大气层中烧毁——这也是空间站建设的关键技术之一。

中国航天事业自创建以来，经历了艰苦创业、配套发展、改革振兴和走向世界等几个重要时期，如今已达到了世界领先水平……在这条航天之路上，我们前进的步伐从未停止，必将取得更加辉煌的成绩。