北京时间年10月31日15时37分，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，任务取得圆满成功。北京时间年11月3日9时32分，空间站梦天实验舱顺利完成转位。
转位期间，梦天实验舱先完成相关状态设置，再与空间站组合体分离，之后采用平面转位方式经约一小时完成转位，与天和核心舱节点舱侧向端口再次对接。今天下午，神舟十四号航天员乘组将进入梦天实验舱。
梦天实验舱转位完成标志着中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成，向着建成空间站的目标迈出了关键一步。按计划，后续将开展空间站组合体基本功能测试和评估。
最近几个月来，空间站经历了多次构型变化。年7月，问天实验舱发射并与天和核心舱形成两舱“一”字构型；9月底，问天实验舱转位成功，空间站组合体变为两舱“L”字构型；几天前，梦天实验舱发射成功并与天和核心舱完成前向交会对接；此次梦天实验舱转位过后，空间站形成三舱组合体“T”字基本构型，并将长期维持该姿态在轨运行。
北京日报，赞
为何是“T”字构型？
问天实验舱、梦天实验舱这两个尺寸、质量特性大体一致的舱段，经过地面技术人员的精确控制，通过精准转位对向布置在天和核心舱两侧，形成“T”字的一横，天和核心舱则是那一竖。
这样一来，天和核心舱仍保持着前向、后向、径向三向对接的能力。后向对接口可对接货运飞船，使组合体可以直接利用货运飞船的发动机进行轨道机动；前向、径向两个对接口不仅可以接纳两艘载人飞船实现轮换，而且在保持正常三轴稳定对地姿态时，两对接口都在轨道平面内，即可让载人飞船在轨道面内沿飞行方向和沿轨道半径方向直接对接，使航天员的天地往返更加安全快捷。
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尺寸左中括号40*80CM左中括号空间站高清大图+防滑麂皮衬底+创意十足包装问天实验舱、梦天实验舱配置的两对大型太阳翼，成为T字一横远端的两个“大风车”，不管空间站以何种姿势飞行，都能实现高效发电。此外，两实验舱的气闸舱都分别位于T字一横的端头，在正常工作泄压或异常隔离时，均不影响其他密封舱段构成连贯空间，保证了空间站在轨稳定运行。
▲当前的空间站组合体示意图
“T”字构型有何优势？
“为了使航天器易于运动控制，构型要保证主结构和质量分布尽量对称、紧凑，以获得好的质量特性。”航天科技集团五院空间站系统总指挥王翔表示，转位后的“T”字构型结构对称，从姿态控制、组合体管理等角度来看，都是比较稳定的构型，易于组合体的飞行。且由于其受到的地心引力、大气扰动等影响较为均衡，空间站姿态控制消耗的推进剂和其他资源较少。
如果采用非对称构型，组合体的力矩、质心与所受到的干扰相对于姿态控制、轨道来说都不是对称的，其飞行效率更低，控制模式更加复杂，一旦构型发生偏转，就需要付出额外的代价和资源将其控回。
也正是因此，航天科技集团五院在前期设计时，就将组合体作为完整系统考虑，确保问天实验舱和梦天实验舱的尺寸、质量特性大体一致，从而获得整体构型下较好的动力学特性。
为何要经历在轨转位？
本次梦天实验舱的转位过程与数月前的问天实验舱类似，均是在完成相关状态设置后与天和核心舱分离，采用平面转位方式完成转位，并与节点舱侧向端口再对接，从而完成空间站“T”字基本构型的建造任务。转位动作在我国空间站的建造及后续任务实施中发挥了重要作用。
实验舱为何不能在发射后，直接侧向交会对接到天和核心舱两侧呢？
有两方面原因：
一是实验舱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，甚至可能会有滚转失控的风险；
二是根据空间站建造方案，两个实验舱将在天和核心舱的侧向永久停泊，如果选择侧向交会对接，首先需要在天和核心舱两个侧向端口分别配置一套交会对接设备，并且这两套设备只能使用一次，造成资源的浪费。
因此，两个实验舱先与核心舱进行前向交会对接，再通过转位移至核心舱侧向停泊口，这是最优的方案设计。
图片来源：中国载人航天
中国空间站至今所有变化构型
图源：中国载人航天工程办公室
本文综合中国载人航天、北京日报、科技日报
素材自人民日报、央视新闻等
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