图：9月30日在北京航天飞行控制中心拍摄的问天实验舱转位画面。这是问天实验舱采用平面转位方式完成转位并与节点舱侧向端口再对接。\新华社

　　中国空间站在400公里的高空上演高难度的“太空泊车”。9月30日12时44分，经过约1小时的天地协同，中国空间站问天实验舱完成转位。重达23吨的问天舱成功转位至天和核心舱侧向停泊口，空间站主体结构从“一”型转为“L”型，正以全新的姿态翘首盼望梦天实验舱的到来。这是中国首次实施的航天器在轨转位试验，也是国际上首次以平面式转位方案完成航天器转位的成功尝试。

　　问天舱转位，是中国空间站完成的又一项超高难度动作，被称为是在400公里高空上一场惊心动魄的“太空泊车”。按照建造方案，在空间站组装建造阶段，陆续发射的两个实验舱将对称分布于核心舱节点舱的两个侧向停泊口，从而完成空间站“T字”基本构型的建造任务。

　　如同用扁担挑起两头大象

　　“问天实验舱是我国目前最大的单体航天器，如果直接与空间站组合体进行侧向对接，会因为质心偏差对空间站姿态造成较大影响，甚至会出现滚转失控的风险。”航天科技集团八院空间站系统副总师魏智表示，“好比我们用手推一根木棍的底部，如果沿着它的方向直推过去，木棍会径直向前走;如果从侧面撞过去，木棍则会发生较大的偏转。在太空的微重力状态下，偏离质心的力足以‘四両拨千斤’，使空间站的姿态失稳。”魏智说，因此，两个实验舱都需要先轴向对接于核心舱节点舱前向端口，再通过转位，移至侧向停泊口。

　　看似简单的舱段转位，实则是空间站任务和研制团队的一次“大考”，是融合了前向撤离、舱段转位、侧向对接等高难度动作的“组合拳”。据航天科技集团五院专家介绍，在舱段转位期间，百馀公斤的转位机构驱动23吨的实验舱进行大范围转移，如同用一根扁担挑起两头大象，属于动力学特性最脆弱的状态，两端轻微振动就可能产生严重后果。为确保结构安全，必须暂时关闭组合体姿态主动控制，让空间站在自由漂浮状态下完成舱段转位。

　　为让问天舱转位过程变得更加平稳、顺利，研制团队几经论证，并综合对比国际空间站转位方案，创造性提出“平面式转位方案”，这是国际上首次以平面式转位方案完成航天器的转位动作。魏智介绍道，俄罗斯“和平号”空间站采用的是翻转式组装方案，但这一方案在舱体转位到位后，舱体姿态会发生90°的翻转，而此次中国采用的方案则是让问天舱在同一平面内进行转位，转位动作对空间站组合体的姿态扰动较小，更易于空间站的姿态控制。

　　将与梦天舱组“T”字构型

　　今年1月6日，空间站机械臂转位货运飞船试验取得圆满成功，这是中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，也是问天实验舱转位前的一次正式预演。这次转位试验先后完成了机械臂捕获天舟二号、对接机构分离、天舟二号转位、两舱再次对接等一系列预定动作，为问天实验舱转位任务成功实施奠定了坚实基础。

　　按照计划，空间站“L”构型组合体将持续飞行1个月，后续将迎接梦天实验舱组成“T”字构型，中国空间站即将全面建成。

　　这一“吻”更轻盈也更温柔

　　中国空间站首次以平面式转位方案完成舱段转位，顺利实现高难度“太空泊车”。此次转位动作主要由配置在实验舱上的转臂机构以及核心舱节点舱上的转位基座担纲完成。位于实验舱上的转臂机构，虽像是一支纤纤“小臂”，但却也孕育着舞动乾坤的大能量，在400里高空优雅自若。

　　航天科技集团八院专家介绍，在转位阶段，转臂首先需要捕获安装在核心舱上的转位基座，也就是将“手”轻轻搭到核心舱上并实现刚性连接，此时，对接机构解锁，实验舱与核心舱之间处于柔性连接状态;随后，转臂缓缓起动，在两分钟内以肉眼难以察觉的速度实现舱体缓慢起动，并逐渐提高至全速转动。在即将到达侧向停泊点时，转臂开启“制动”模式，为了避免电机断电可能带来的“急刹车”，转臂上安装了缓冲耗能装置，既可以避免大惯量冲击造成“小臂骨折”，又能在三分钟内快速消耗舱体转位带来的动能，使实验舱能精准地停在预定的侧向对接位置。

　　采用全新“准静态对接技术”

　　问天舱成功转位至侧向停泊口后，需要与核心舱完成侧向再对接，也就是迎来“太空泊车”最后一步动作──“倒车入库”。这一动作就需要对接机构和转位机构之间协调配合、共同完成。转位机构要具有位置保持的能力，让23吨的实验舱以“悬停姿态”做好对接准备。此外，对接机构则要改变以往“粗暴的强吻”方式，采用一种全新的捕获对接方式“准静态对接技术”，由实验舱的对接机构主动推出对接环实现捕获，这一“吻”更轻盈、也更温柔。

　　外国宇航员乘神舟飞船造访可期

　　据中新网报道：国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光日前受访表示，中国空间站建成后，将成为重要的航天国际合作平台。杨宇光认为，未来不仅可以在中国空间站开展国外的科学实验项目，还有望看到外国宇航员“入住”，甚至国外航天器“来访”也在技术上可行。

　　“这些不同层级的国际合作，都是中国从航天大国迈向航天强国的重要组成部分。”杨宇光说，相信中国会继续秉持开放的态度，与传统的航天强国、航天大国以及第三世界的新兴航天国家开展更深入的交流合作。

　　此前，有外国宇航员在社交媒体上表示要前往中国空间站，欧洲宇航员萨曼莎和马蒂亚斯也在烟台参加过中国的海上搜救训练。未来外国宇航员乘坐神舟飞船造访中国空间站，是大概率事件。从技术层面讲，还存在国外航天器来访的可能性。这些不同层级的国际合作，都是中国从航天大国迈向航天强国的重要组成部分。