目前，中国天宫空间站的机械臂完成了一项重大试验，机械臂自动抓住天舟二号货运飞船，成功进行了转位试验。天舟二号货运飞船是天宫空间站关键技术验证及建造阶段首飞货运飞船，此前携带物资与空间站天和核心舱进行交会对接后，仍处于对接状态中。许多读者表示好奇：货运飞船与空间站对接得好好的，为什么还要转位呢？

　　为对接实验舱做准备

　　天舟二号本次的转位试验，已经是在轨状态的第二次试验了。早在2021年9月18日，天舟二号货运飞船就从空间站天和核心舱后向端口分离，绕飞至前向端口完成自动交会对接，把后端接口留给即将抵达的天舟三号使用。相当于“为了迎接天舟三号挪了一次车位”。本次天舟二号的再度转位试验，则是为了今年“问天”和“梦天”两个实验舱入轨对接做准备。问天实验舱和梦天实验舱是中国空间站“天宫”的组成部分，用于开展舱内和舱外空间科学实验和技术试验，计划在神舟十四号乘组在轨驻留期间先后发射，并与天和核心舱对接，进行舱段转位，在2022年底前完成空间站三舱组合体建造。

　　转位时，实验舱将先径向和天和核心舱节点舱对接，然后再由机械臂转位至节点舱侧向。两个实验舱的吨位都比较大，分别都达到了20多吨，转位的时候需要尽量掌握对核心舱姿态的可能影响。因此以天舟二号先行进行一次转位试验，是很有必要的。

　　测试飞船对接能力

　　除此之外，机械臂“抓住”天舟二号货运飞船进行转位对接，还有一个作用，那就是测试飞船本身的被动对接能力。

　　主动对接和被动对接，两者的区别有点像软管空中加油和硬管空中加油。软管空中加油是受油机调整方向速度，主动去找加油锥套；而硬管加油则是受油机呆着不动，由加油机控制加油管去“戳”受油机。

　　主动对接的方式操纵灵活、冗余度高，还可以帮助空间站调整轨道，给空间站进行太空加油，这都是被动对接的飞船办不到的。无论是我国神舟载人飞船还是天舟货运飞船，都是采用主动的方式与空间站对接起来的，即飞船依靠自己的操控，主动去“撞击”对接口。

　　但通过机械臂被动对接也很值得一试，毕竟少了一套主动对接系统，降低了成本，在一定程度上大大节省了费用。通过本次试验，利用机械臂操作空间站舱段转位的可行性和有效性，空间站舱段转位技术和机械臂大负载操控技术都得到了初步检验，为后续空间站在轨组装建造积累了经验。

　　太空转位难在哪里

　　本次机械臂辅助转位看似简单，实际上是一个多系统联合验证的过程，也是一项复杂的太空工程。需要天地配合，GNC（制导、导航与控制）系统支持，以便两舱（船）在相对运动过程中应对相对速度（线速度、角速度）、相对位置等方面的问题。

　　转位开始时，天宫机械臂一端抓着核心舱，另一端抓着货运飞船。这种两端受力的结构非常脆弱，就像一根扁担两头挑着大象，很可能会对机械臂造成损伤。因此需要先把天宫空间站4舱（船）组合体立起来，即天和核心舱前向端口朝向天顶方向，后向端口朝向地心方向。然后以核心舱纵轴为轴旋转90度，使核心舱太阳翼与运行轨道处于同一平面，空间站组合体能够以最小迎风面绕地飞行，将气动扰动降到最低。经过调整之后，空间站会像钟摆一样形成重力梯度稳定，在任务实施过程中即便组合体摆动也会回归到纵轴初始位置，保证转位的顺利完成。（本报综合）