天舟一號(hào)太空行有五大亮點(diǎn)

本報(bào)赴文昌特派記者　劉揚(yáng)

中國(guó)首個(gè)貨運(yùn)飛船天舟一號(hào)于20日19時(shí)41分準(zhǔn)時(shí)在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)，由新型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征七號(hào)發(fā)射升空。由于此次任務(wù)是天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船和長(zhǎng)征七號(hào)組成的空間站貨物運(yùn)輸系統(tǒng)的首次實(shí)用性亮相，外界對(duì)于這次發(fā)射給予極大關(guān)注。到底這個(gè)“只運(yùn)貨、不送人”的飛船大力士有哪些神奇的本領(lǐng)？這次任務(wù)又有哪些亮點(diǎn)呢？

一、天舟“肚大能裝貨”

據(jù)天舟一號(hào)副總設(shè)計(jì)師徐小平介紹，天舟系列貨運(yùn)飛船是中國(guó)載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略中，載人空間站工程的重要組成部分。據(jù)他介紹，天舟一號(hào)身高10.6米，體寬3.35米，可以運(yùn)送6噸多的貨物，整船最大裝載狀態(tài)下重量達(dá)13.5噸。

天舟一號(hào)的“大肚子”里裝著哪些貨物呢？載人航天工程航天員系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師黃偉芬透露，天舟一號(hào)這次任務(wù)將驗(yàn)證貨物在打包、運(yùn)輸、信息管理、交付、裝載及微生物控制全過(guò)程方案的有效性。貨物主要側(cè)重3人30天的生活和健康的保障，比如航天食品、飲用水、個(gè)人衛(wèi)生清潔用品、廢物處理物品、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保物品等，它們要按照尺寸、類別、數(shù)量來(lái)選擇不同貨包并固定在貨艙支架上。據(jù)她介紹，此次任務(wù)中還將要搭載艙外航天服結(jié)構(gòu)服。我們此前只進(jìn)行過(guò)一次航天員出艙，所以希望通過(guò)這次飛行任務(wù)獲得更多的數(shù)據(jù)，為未來(lái)艙外服的設(shè)計(jì)工作提供依據(jù)。

為充分發(fā)揮天舟一號(hào)的運(yùn)載能力，隨船還搭載幾十臺(tái)載荷設(shè)備，將在軌開(kāi)展多項(xiàng)試驗(yàn)。據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，這個(gè)大家伙裝有4個(gè)合計(jì)70公斤的貨包，包括一個(gè)27公斤的新鮮蔬貨包，目的是讓航天員在太空中也能嘗鮮。

二、首次挑戰(zhàn)“零窗口”發(fā)射

發(fā)射窗口是指運(yùn)載火箭攜帶著航天器發(fā)射升空比較合適的時(shí)間范圍，有的以小時(shí)計(jì)算，有的以天計(jì)算，在此期間火箭都可以發(fā)射。由于這次天舟一號(hào)要和天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室交會(huì)對(duì)接，對(duì)發(fā)射精度的要求很高，因此發(fā)射窗口是一個(gè)確定的時(shí)間點(diǎn)，一秒都不能差，這就是航天人所說(shuō)的“零窗口”，對(duì)火箭和發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)的可靠性提出很高的要求。

據(jù)介紹，由于長(zhǎng)征七號(hào)火箭采用全低溫液氧煤油動(dòng)力系統(tǒng)，發(fā)射前流程復(fù)雜，只要一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題就將錯(cuò)過(guò)發(fā)射窗口。長(zhǎng)征七號(hào)火箭副總設(shè)計(jì)師助理胡曉軍表示，去年6月長(zhǎng)征七號(hào)首飛時(shí)就按預(yù)定發(fā)射時(shí)間分秒不差地升空，為這次的零窗口發(fā)射進(jìn)行了驗(yàn)證，再加上我們對(duì)于這次發(fā)射的火箭進(jìn)行了一系列改進(jìn)，所以對(duì)零窗口發(fā)射是有信心的。

三、首次實(shí)施“太空加油”

未來(lái)中國(guó)建成空間站后，航天員在軌的時(shí)間就不是以30天來(lái)估算，而可能是上百天，空間站運(yùn)行的燃料該如何補(bǔ)加呢？答案是，這項(xiàng)任務(wù)也由天舟系列貨運(yùn)飛船來(lái)完成。據(jù)了解，在天舟一號(hào)之前，掌握這項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家只有俄美，實(shí)現(xiàn)在軌加注應(yīng)用的只有俄羅斯。

在本次飛行任務(wù)中，天舟一號(hào)與天宮二號(hào)將實(shí)施我國(guó)首次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加，突破和掌握推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)，為我國(guó)空間站組裝建造和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)掃清在能源供給問(wèn)題上的最后障礙。

“太空加油”和我們平時(shí)在陸地上加油有什么不同？據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，天舟一號(hào)與天宮二號(hào)對(duì)接之后，通過(guò)兩個(gè)航天器之間的氣體壓力，把推進(jìn)劑從天舟一號(hào)上源源不斷輸送到天宮二號(hào)。雖然看起來(lái)和地面加油差不多，但是要真正實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻并不容易，既要保證它的交會(huì)對(duì)接精度提高一倍，又能滿足密封的要求，推進(jìn)劑是絕對(duì)不能泄漏的。

四、航天器全自主快速對(duì)接

中國(guó)之前的載人航天任務(wù)多次成功實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，此次天舟一號(hào)與天宮二號(hào)將實(shí)現(xiàn)3次交會(huì)對(duì)接，這在我國(guó)載人航天史上還是首次。天舟一號(hào)與天宮二號(hào)對(duì)接之后組合體的保持時(shí)間也將遠(yuǎn)超此前。

據(jù)介紹，目前地面向國(guó)際空間站運(yùn)送航天員時(shí)，交會(huì)對(duì)接通常會(huì)花費(fèi)2-3天時(shí)間。但從2012年起，俄羅斯分別采用進(jìn)步號(hào)貨運(yùn)飛船和聯(lián)盟號(hào)載人飛船與國(guó)際空間站成功實(shí)施了7次快速交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。天舟一號(hào)的這次任務(wù)也將驗(yàn)證快速交會(huì)對(duì)接，從入軌到對(duì)接成功僅需幾小時(shí)。也就是說(shuō)，如果和航天員同時(shí)出發(fā)，我們坐高鐵從北京到上海，當(dāng)我們還在上海站下火車時(shí)，航天員就已經(jīng)在遙遠(yuǎn)的空間站里跟我們打招呼了。

這種“快速”有什么意義呢？從人的方面說(shuō)，可以縮短航天員在飛船狹小空間中滯留的時(shí)間，減少航天員不必要的體力與精力付出。從任務(wù)角度來(lái)說(shuō)，快速交會(huì)對(duì)接還可保障科研用品，特別是生物制劑等無(wú)法經(jīng)歷長(zhǎng)期運(yùn)輸?shù)呢浧繁M快送達(dá)空間站，這對(duì)某些試驗(yàn)至關(guān)重要，甚至是決定性的。從安全的角度來(lái)說(shuō)，如果空間站等航天器突遇緊急情況，快速交會(huì)對(duì)接可以快速地對(duì)故障實(shí)施搶修與緊急救援等工作。

五、首次主動(dòng)離軌受控隕落

一般衛(wèi)星在使命完成后，隨著推進(jìn)劑的消耗殆盡，會(huì)緩慢降低軌道高度，最終以大氣層燒毀的方式結(jié)束服役生涯。據(jù)專家介紹，天舟一號(hào)將首次采用主動(dòng)離軌方式，并能受控地落到預(yù)定區(qū)域，既避免自身成為太空垃圾、避開(kāi)離軌過(guò)程中的不可控因素，又能為打造潔凈、安全的太空環(huán)境作出自己的貢獻(xiàn)。

這種技術(shù)是否意味著中國(guó)在國(guó)際相關(guān)領(lǐng)域具備了先進(jìn)水平？徐小平認(rèn)為，這不代表技術(shù)的先進(jìn)性，而代表中國(guó)在航天領(lǐng)域的環(huán)保意識(shí)提升，是為減少太空垃圾做出非常有益的嘗試。據(jù)他介紹，天舟一號(hào)將在飛行任務(wù)結(jié)束后，經(jīng)由地面飛控工作人員決策，實(shí)施主動(dòng)離軌，通過(guò)兩次降軌控制，將受控地墜落于南太平洋指定區(qū)域。▲