作者 ｜ Neil Shen 邮箱 ｜ neilshen@pingwest.com
中国人对天空的幻想古已有之，从屈原的《天问》到耳熟能详的大闹天宫故事，中国人将最具浪漫色彩的情节投射到彼时无法触及的天空，它仿佛代表了人类某种终极的求索。而从钱学森先生提出中国“航天”概念以来，中国人为了实现千年来“可上九天揽月”的梦想，为之付出了几十年的努力。
图源：央视新闻截图
阶段性成果在11月3日得以完成。10月31号刚刚发射成功的梦天实验舱在太空中顺利完成转位，天宫空间站自设计之初就公布的“T”字基本构型在轨组装完成，中国航天人擘画的宏伟太空蓝图正一步一个脚印，切实绘制在茫茫宇宙之中！
图源：中国载人航天官方网站
所谓“T”字构型，指的是天宫空间站的三大构成舱——天和核心舱，问天、梦天实验舱在转位后所组成的空间站的基础构型，它的出现标志着我国空间站工程将从建造阶段逐步转入应用与发展阶段，换句话说，这个形状将会是今后天宫空间站外形的基础形状，未来无论是对接天舟系货运飞船或神舟系载人飞船，抑或是连接共轨的巡天空间望远镜，都将通过“T”字构型向外延展。
梦天实验舱正在进行转位 图源：央视新闻截图
“T”字基本构型是怎么来的？实际上，这种构型设计基于成本、难度、精度等多方面考量。我国空间站属于积木加桁架混合构型，“利用舱段交会对接和转位机械臂进行平面转位”是一个不仅极富创造性，同时很好克服了我国缺乏航天飞机等大型太空运输工具这一弱点的方法。转位之后，核心舱前向、后向、径向三向的对接能力不受影响，为未来对接货运飞船、载人飞船乃至扩展舱段奠定良好基础。空间站基于“T”字构型，在未来还会发展出“十”字、“土”字构型等。
转位之前的天宫空间站 图源：央视新闻截图
转位之后的天宫空间站 图源：央视新闻截图
而除了天和核心舱外，问天、梦天两个实验舱在尺寸和质量等方面都大体一致，“T”字构型对称、紧凑，便于对航天器等控制，同时还能充分利用实验舱的结构，使位于“T”字两端的太阳翼驱动结构能更充分地利用太阳能发电。
那么， 既然“T”字构型如此合理，那为什么要通过“转位”实现，而不从一开始就直接让实验舱从侧面对接核心舱呢？
图源：央视新闻截图
首先 是因为侧面对接技术难度高于正面对接，因为正面对接只需要让两个对接器在同一轨道保持同速运行即可，侧面对接则要求对不在同一轨道面的两个对接器的速度进行更精准的控制。
其次 ，侧向对接有可能会影响空间站的重心稳定，在太空环境中一旦出现重心不稳，将会严重影响空间站的飞行姿态，后果可能是灾难性的。尤其是这次梦天实验舱的对接过程，空间站组合体在对接前呈“L”字构型，难度更高。
图源：央视新闻截图
最后， 由于问天、梦天实验舱将在核心舱侧边永久停泊，如果直接侧面对接，意味着每个端口都要配置一套对接设备，且只能使用一次，明显会造成资源浪费。
在9月30日，我们已经成功完成了问天实验舱的转位，而梦天实验舱11月3日的转位参照了同样的模式：首先完成准备工作，然后与空间站主体分离，最后采用上面提到的平面转位方式转移到核心舱侧面，最后与侧面端口再次对接。
图源：央视新闻截图
梦天实验舱之所以能成功参考问天实验舱的转位经验，和我们前面提到过的这两个实验舱在体积和重量上的相似有关，而它们的相似之处还不止于此。从外观上看，问天和梦天的工作舱和资源舱也几乎是一模一样，区别在于生活功能模块。梦天的定位是宇航员工作的地方，因此没有配备睡眠和卫生区，取而代之的是，作为一个“纯工作站”的梦天实验舱配备了各种丰富的实验柜，让天宫空间站的实验机柜总数达到25个，我们以国际空间站六分之一的重量，配备了约四分之五的实验机柜数量。
图源：央视新闻截图
除了工作站，梦天实验舱还是一个“快递站”，配置了货物气闸舱的梦天可以满足1.15 米×1.2 米×0.9米规格的货物进出，极大方便了宇航员们的工作，也为未来大规模的舱外暴露平台实验提供了条件。
图源：央视新闻截图
之所以如此豪迈，能做出这么一个大尺寸的快递站，和梦天实验舱最初的设计有关。一开始名为“巡天”的中国空间站实验舱二原本计划安装中国最大的光学望远镜，后来巡天光学望远镜基于种种考虑，改为采用独立飞行器方案（和空间站共轨），经过不断重新设计和功能调整的梦天实验舱最终被确定增加货物气闸舱模块。
图源：央视新闻截图
在中国航天的历史上，像这种推翻方案重头构想的事不胜枚举，至于波折和磨难挫败则更是屡见不鲜。2017年7月2日昵称胖五遥二的长征五号遥二火箭发射失利就是载人航天史上一个低谷，长征五号系列火箭一直是我国运载大型航天器的首选承载火箭，中国航天人在此后经历了漫长的908天，直到2019年的12月27日胖五遥三的成功，终于绝地反击。
梦天实验舱在地面 图源：央视新闻截图
随着中国空间站建设进入加速周期，重达20多吨的天和核心舱、问天和梦天实验舱被陆续成功送入太空，发射任务九发九中，长征系列运载火箭可谓功不可没。就在今年底，天舟五号和神舟十五号也将乘坐长征火箭进入天宫，两批宇航员将在中国人自己的空间站内会合，而巡天光学望远镜也将在不远的将来发射，最终构成天宫空间站完全体。从天地人和的天和到梦天、问天和巡天，中国人一步一步将我们对无垠太空的千年叩问和浪漫想象，呈现在世界面前。
我们终将迎来世界和宇宙浩荡不息的回响。这是专属于中国人的浪漫，这一天，中国人已经等待了三十年。
风雷动，旌旗奋，是人寰。
三十八年过去，弹指一挥间。
可上九天揽月，可下五洋捉鳖，谈笑凯歌还。
世上无难事，只要肯登攀。（毛泽东《水调歌头·重上井冈山》）
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