天舟“太空快递”成功送达!这次带了什么货?

  来源:瞭望智库

  据中国载人航天工程办公室消息,天舟四号货运飞船入轨后顺利完成状态设置,于北京时间5月10日8时54分采用自主快速交会对接模式,成功对接空间站天和核心舱后向端口。

  这是我国载人航天工程的第22次发射任务,是空间站建设从关键技术验证阶段转入在轨建造阶段的首次发射任务,也是长征系列运载火箭的第420次飞行。

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  值得注意的是,此次发射主要优化了发射流程,测试发射流程减少了8天,首次实施新一代运载火箭液氧煤油的加注,加注发射日从12小时压减为8小时。

  缩短发射流程,是如何做到的?天舟四号除了给后续任务的航天员带去给养,还会携带哪些物资?此外,天舟三号为什么还留在太空?

  本文由微信公众号“北京科技报社”(ID:scipress)综合自央广网,《朝闻天下》,“央视新闻”、“新闻联播”微信公众号,原文首发于2022年5月10日,原标题为《天舟“太空快递”成功送达!这次为啥这么快?送了些啥?》,不代表瞭望智库观点。

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  发射流程缩短是什么让它这么“快”?

  航天科工二院研究员,国际宇航联合会空间运输委员会副主席杨宇光介绍,天舟四号货运飞船系统、长征七号运载火箭系统、文昌发射场系统,以及大系统中其他的组成部分,构成了整个空间站的货物运输系统。随着天舟二号、天舟三号货运飞船圆满地支持了神舟十二号、神舟十三号乘组的长期在轨驻留,天舟四号货运飞船系统相关的技术已经较为成熟,同时,基于长征七号运载火箭多次发射以后成熟的经验积累,整体空间站的货物运输系统已经具备缩短发射流程的条件。

  杨宇光表示,天舟四号和长征七号都是非常复杂的航天器,在技术阵地和发射阵地都要进行严格的测试,为了保证最终圆满发射,两地间的转移方式和过程是至关重要的。本次转移方式采用的是更为先进的“新三垂模式”,即垂直组装、垂直转运和垂直发射,相较于先前的“三垂模式”多了一个“脐带塔”。这个“脐带塔”集合了供电电路、信号线路、输送管道等,防止了在转移过程中的拆解、组合环节出现密封不到位、接触不良等问题,减少了技术人员的工作量,缩短了技术流程,同时也极大地增加了发射任务的可靠性。

  此外,此次发射首次实施新一代运载火箭液氧煤油的加注,使加注发射日从12小时压减为8小时,这也是得益于技术的进步。杨宇光介绍,新一代运载火箭使用的是无毒无污染的液氧煤油组合,在加注过程中使用了过冷煤油技术,保证使其处于零下200摄氏度,还突破了补加液氧的技术难关,从而优化了整个加注过程,缩短了加注时间。当然,根据今年年初中国航天局的权威发布,我国新一代的载人运载火箭和重型运载火箭正在研制中,在更加先进、更加成熟的发动机的基础上,各环节所需的时间也将更短,所能达到的安全性、可靠性也将更高。

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  天舟四号带了什么货?

  据了解,天舟四号装载了航天员系统、空间站系统、空间应用领域、货运飞船系统共计200多件(套)货物,包括货包货物和直接安装货物以及补加推进剂等。这些物资都将为未来的航天员在轨驻留、空间站组装建造、开展材料科学、微重力、航天医学试验等空间应用领域提供物资保障。

  为确保货物安全快递到“太空之家”,天舟四号具备承担空间站姿态轨道控制、并网供电以及空间站遥测、数据传输支持等能力,支持空间站运营及科学实验。

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  天舟三号货运飞船在天上负责“压秤”?

  “压秤”的说法有一定道理。杨宇光表示,实际上天舟二号和天舟三号货运飞船都扮演过“压秤”的角色。

  把空间站组合体想象成一杆秤,它原本处于平衡状态,而飞船对接会让秤杆倾斜,打破原有的平衡,导致翻秤。而此时若让“老将”发挥余热,充当一个“秤砣”的角色,转移重心位置,就能够抵消一部分冲击力,为接下来“新人”对接创造便利。

  因此,当航天员乘组撤离空间站后,天舟二号和天舟三号都做了同样的一件事:从后向对接口脱离,转而来到前向对接口充当“秤砣”,也为下一艘飞船腾出位置。

  未来“问天”实验舱和“梦天”实验舱上天后,会在节点舱的左方和右方泊靠,成为一个四五十吨的舱段,充分起到“压秤”的作用,那时便不再需要货运飞船由后转前去“压秤”了。

  在天舟四号与长征七号发射任务紧锣密鼓地开展时,我国未来的各项航天计划也已提上日程。6月,神舟十四号载人飞船即将发射;7月和10月,“问天”实验舱和“梦天”实验舱准备上天,到那时,我国空间站的主体部分将建设完成;而后,天舟五号货运飞船将在11月到达;12月,神舟十五号载人飞船发射入轨后,将创造6名中国航天员同时在轨的历史。

责任编辑:李昂

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