天舟一號(hào)發(fā)射成功 中國(guó)首單“太空快遞”發(fā)出

天舟一號(hào)發(fā)射成功 將對(duì)天宮“太空加油” 中國(guó)首單“太空快遞”發(fā)出

4月20日19時(shí)41分，搭載著中國(guó)首艘太空貨運(yùn)飛船天舟一號(hào)的長(zhǎng)征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭，在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火升空，約596秒后，飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。

這是天舟貨運(yùn)飛船和長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭組成的空間站貨物運(yùn)輸系統(tǒng)的首次飛行試驗(yàn)。此次任務(wù)是中國(guó)載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室階段的收官之戰(zhàn)，標(biāo)志著中國(guó)載人航天工程勝利完成“三步走”（載人飛行階段、空間實(shí)驗(yàn)室階段和空間站階段）戰(zhàn)略中的“第二步”任務(wù)，意味著我國(guó)即將開(kāi)啟空間站時(shí)代。

“零窗口”送“快遞小哥”入軌

天舟一號(hào)是中國(guó)自主研制的首艘貨運(yùn)飛船，被人們形象地稱為太空“快遞小哥”。它采用兩艙構(gòu)型，由貨物艙和推進(jìn)艙組成，總長(zhǎng)10.6米，艙體最大直徑3.35米，太陽(yáng)帆板展開(kāi)后最大寬度14.9米，起飛重量約13噸，是目前中國(guó)體積最大、重量最重的航天器。

“天舟一號(hào)塊頭雖大，卻有一顆細(xì)膩的‘心’。”中國(guó)航天科技集團(tuán)第五研究院載人航天總體部載人航天器總體研究室副主任張健說(shuō)，天舟一號(hào)的貨架采用基于蜂窩板、碳纖維立梁的梁板結(jié)構(gòu)，讓其整體結(jié)構(gòu)變得又輕又強(qiáng)壯。據(jù)悉，天舟一號(hào)的物資上行能力約6噸，推進(jìn)劑補(bǔ)加能力約為2噸，具備獨(dú)立飛行3個(gè)月的能力。

本次發(fā)射首次采取“零窗口”發(fā)射模式，按照預(yù)先計(jì)算好的發(fā)射時(shí)間——20日19時(shí)41分，讓火箭準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火升空。

負(fù)責(zé)此次運(yùn)送任務(wù)的長(zhǎng)征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭也不簡(jiǎn)單，它是為中國(guó)空間站工程發(fā)射貨運(yùn)飛船研制的新一代中型運(yùn)載火箭，采用綠色環(huán)保的液氧煤油推進(jìn)劑。這是它首次成功將天舟飛船送入預(yù)定軌道。2016年6月25日，長(zhǎng)征七號(hào)遙一運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功首飛。

將開(kāi)展3次對(duì)接3次“加油”

天舟一號(hào)的主要任務(wù)之一是為天宮二號(hào)“送貨”，開(kāi)展俗稱“太空加油”的推進(jìn)劑補(bǔ)加實(shí)驗(yàn)。期間，天舟一號(hào)將與在軌運(yùn)行的天宮二號(hào)先后進(jìn)行3次自主交會(huì)對(duì)接、3次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加，以突破和掌握推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加等關(guān)鍵技術(shù)。在天舟一號(hào)之前，掌握了在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)的國(guó)家只有俄羅斯和美國(guó)，其中，實(shí)現(xiàn)在軌加注應(yīng)用的只有俄羅斯。

按計(jì)劃，天舟一號(hào)入軌兩天后，將與天宮二號(hào)進(jìn)行首次交會(huì)對(duì)接，形成組合體，然后進(jìn)行推進(jìn)劑補(bǔ)加實(shí)驗(yàn)。天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船系統(tǒng)總體副主任設(shè)計(jì)師雷劍說(shuō)，此次“太空加油”采用無(wú)增壓氣體損耗的氣體回用法，通過(guò)兩個(gè)航天器的燃料儲(chǔ)箱之間產(chǎn)生的壓力差，將推進(jìn)劑從天舟一號(hào)自動(dòng)輸送到天宮二號(hào)上。這種方法的氣體資源利用率高但過(guò)程復(fù)雜，分為29個(gè)步驟，每步都需要精細(xì)控制，整個(gè)補(bǔ)加過(guò)程要持續(xù)幾天。

首次補(bǔ)加推進(jìn)劑之后，天舟一號(hào)和天宮二號(hào)組合體會(huì)進(jìn)行約兩個(gè)月的在軌飛行。隨后，天舟一號(hào)飛船撤離天宮二號(hào)，從另一側(cè)與天宮二號(hào)進(jìn)行繞飛交會(huì)對(duì)接，并進(jìn)行推進(jìn)劑補(bǔ)加。在完成繞飛實(shí)驗(yàn)后，天舟一號(hào)將與天宮二號(hào)再次分離，兩個(gè)飛行器獨(dú)立飛行3個(gè)月。在這3個(gè)月的末期，兩個(gè)航天器將用6個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間實(shí)現(xiàn)最后一次對(duì)接，驗(yàn)證自主快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)，并進(jìn)行推進(jìn)劑補(bǔ)加。在天舟一號(hào)之前，中國(guó)掌握的交會(huì)對(duì)接技術(shù)需耗時(shí)兩天左右。

進(jìn)行13項(xiàng)太空實(shí)驗(yàn)

鑒于未來(lái)天舟飛船要承擔(dān)為中國(guó)空間站輸送物資的任務(wù)，天舟一號(hào)此次還攜帶了40臺(tái)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，將進(jìn)行新型元器件在軌驗(yàn)證，空間環(huán)境探測(cè)、力學(xué)環(huán)境測(cè)量、生命科學(xué)方面等13項(xiàng)太空試驗(yàn)。

完成既定任務(wù)后，天舟一號(hào)將受控離軌，隕落至預(yù)定安全海域；天宮二號(hào)留軌繼續(xù)開(kāi)展拓展試驗(yàn)和應(yīng)用。

中國(guó)載人航天工程自1992年9月21日立項(xiàng)以來(lái)，25年間始終按“三步走”戰(zhàn)略分步推動(dòng)實(shí)施。當(dāng)前，空間站研制建設(shè)階段各項(xiàng)工作正穩(wěn)步推進(jìn)，中國(guó)計(jì)劃在2022年完成空間站的在軌組裝建造。天舟一號(hào)首次發(fā)射任務(wù)取得成功，將對(duì)后續(xù)運(yùn)送空間站核心艙、實(shí)驗(yàn)艙等任務(wù)起到重要作用。