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焦點速讀:“天舟快遞”開啟常態(tài)化運輸 2022-11-13 09:06:10  來源:?光明日報

11月12日10時03分,搭載天舟五號貨運飛船的長征七號遙六運載火箭,在我國文昌航天發(fā)射場準(zhǔn)時點火發(fā)射。12時10分,天舟五號采取自主快速交會對接模式,成功對接于空間站天和核心艙后向端口。

這是在中國空間站有人駐留情況下進(jìn)行的首次貨運飛船交會對接。神舟十四號航天員乘組在太空迎接“天舟快遞”,“天舟快遞”也將定期送貨,空間站天地貨物運輸開啟常態(tài)化運營模式。

兩小時對接,創(chuàng)造世界紀(jì)錄


(相關(guān)資料圖)

此次任務(wù)中,首次實現(xiàn)了兩小時自主快速交會對接,創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。這一技術(shù)突破對于提升我國空間交會對接水平,提升空間站任務(wù)應(yīng)急物資補給能力具有重要意義,不僅意味著運輸時間大大縮短,使運輸特殊鮮活試驗品成為可能,且能極大增強太空緊急救援能力。

今年11月3日,夢天實驗艙順利完成轉(zhuǎn)位,中國空間站“T”字基本構(gòu)型組裝完成。此次天舟五號的對接目標(biāo),是達(dá)到80噸量級的空間站組合體。對接任務(wù)的成功,充分證明了貨運飛船對接機(jī)構(gòu)對大噸位目標(biāo)的適應(yīng)性。

據(jù)中國航天科技集團(tuán)專家介紹,兩小時交會對接并不是為天舟五號增加的新功能,之前的天舟也有該功能,因為該模式對飛船飛行狀態(tài)要求較高,所以之前未曾進(jìn)行在軌實施。為了進(jìn)一步提高近距離交會對接過程的可靠性,天舟五號還具備故障情況下手控遙操作交會對接的能力。

運力強勁,物資滿滿

天舟五號任務(wù)是天舟貨運飛船與長征七號運載火箭組成的空間站貨物運輸系統(tǒng)的第4次應(yīng)用性飛行。

作為空間站的地面后勤補給航天器,天舟貨運飛船采用型譜化方案,設(shè)計了滿足不同貨物運輸需求的全密封、半密封、全開放3個貨物艙模塊,與通用推進(jìn)艙模塊組合形成全密封貨運飛船、半密封貨運飛船和全開放貨運飛船3種型譜。其中,天舟五號為全密封貨運飛船,是世界現(xiàn)役貨物運輸能力最大、在軌支持能力最全面的貨運飛船。

天舟五號貨運飛船裝載了神舟十五號3名航天員6個月的在軌駐留消耗品、推進(jìn)劑、應(yīng)用實(試)驗裝置等物資。同時,天舟五號還充分利用貨運飛船上行運力資源,搭載了“澳門學(xué)生科普衛(wèi)星一號”、宇航用氫氧燃料電池、空間寬能譜高能粒子探測載荷等試驗項目,支持開展空間科學(xué)與技術(shù)試驗,計劃開展我國首次燃料電池空間在軌試驗,具備承擔(dān)空間站姿態(tài)軌道控制、并網(wǎng)供電以及空間站遙測、數(shù)據(jù)傳輸支持等能力,能夠?qū)崿F(xiàn)更高的綜合效益。

此外,天舟五號貨運飛船還搭載了植物種子,用于開展航天育種實驗。種子主要包括水稻、小麥、玉米等主糧作物和少量林木種子。后續(xù),這些種子將通過載人飛船返回地面,經(jīng)過地面培育后投入市場。

一批空間科學(xué)實驗載荷和樣品隨船上行

在天舟五號貨運飛船上,由中國科學(xué)院牽頭負(fù)責(zé)的空間應(yīng)用系統(tǒng)隨船發(fā)往中國空間站一批空間科學(xué)實驗載荷和樣品,包括空間站艙內(nèi)外科學(xué)實驗載荷、實驗單元及樣品、支持類設(shè)備、備品備件等應(yīng)用物資。

據(jù)中科院專家介紹,這批隨船上行的空間科學(xué)實驗載荷和樣品中,空間冷原子干涉儀將基于天和核心艙高微重力科學(xué)實驗柜,開展空間冷原子干涉等效原理驗證實驗??臻g冷原子干涉儀是高精度加速度與轉(zhuǎn)動的測量儀器,可服務(wù)于高精度重力測量和前沿科學(xué)問題探索研究。

變重力沸騰實驗裝置將基于問天實驗艙變重力科學(xué)實驗柜,開展不同重力條件下池沸騰傳熱特性與氣泡動力學(xué)行為研究,揭示重力對沸騰傳熱特性的影響機(jī)制,服務(wù)天地不同重力環(huán)境熱能高效利用。

變重力顆粒振動實驗裝置,則將基于問天實驗艙變重力科學(xué)實驗柜,開展不同重力條件下從靜態(tài)松堆積到滑坡流變規(guī)律、三維密集顆粒物質(zhì)中埋置物的運動行為等研究,可為空間不同重力場下顆粒物質(zhì)操作、地面地質(zhì)災(zāi)害防治和工程建設(shè)等應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。

細(xì)胞實驗單元上行生保支持裝置用于支持細(xì)胞實驗樣品上行,將基于問天實驗艙生物技術(shù)實驗柜,開展人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞骨向誘導(dǎo)分化實驗及小鼠成肌細(xì)胞自噬誘導(dǎo)分化實驗。

專家介紹,此次任務(wù)上行的艙外材料暴露試驗裝置將開展微重力和空間輻射環(huán)境對有機(jī)形狀記憶合金、潤滑材料、輕質(zhì)抗輻射金屬材料以及月壤水泥等特殊材料的組織結(jié)構(gòu)和性能影響研究。

天舟將在文昌航天發(fā)射場常態(tài)化發(fā)射

人類自古就對茫茫蒼穹充滿向往,也從未停止過對空間的探索。得益于貨運飛船,人類在太空長期駐留成為可能。從“天舟一號”到“天舟五號”,天舟系列連戰(zhàn)連勝,為我國空間站建造、航天員工作生活送去了寶貴物資、作出了重要貢獻(xiàn)。

“此次任務(wù)是文昌航天發(fā)射場2022年度收官之戰(zhàn)?!蔽鞑l(wèi)星發(fā)射中心總工程師鐘文安介紹,隨著空間站“T”字基本構(gòu)型組裝完成,發(fā)射場約每半年發(fā)射一次“天舟”,“天舟快遞”使命必達(dá)將形成常態(tài)化。

自文昌航天發(fā)射場組建以來,我國所有天舟貨運飛船都是從這里點火升空,至今已成功發(fā)射5艘天舟貨運飛船。在一次次任務(wù)中,發(fā)射場科技人員練就了航天測試發(fā)射能力“硬功”,為確保發(fā)射任務(wù)萬無一失、圓滿成功打下堅實基礎(chǔ)。

近年來,文昌航天發(fā)射場年發(fā)射能力從年均3~4發(fā)提升至6~8發(fā),發(fā)射火箭型號從2型拓展到6型,極大縮短了火箭測試發(fā)射周期,形成了新一代大推力運載火箭高密度發(fā)射能力,實現(xiàn)我國近地軌道運載能力從10噸到25噸、地球同步軌道運載能力從5.5噸到14噸的巨大飛躍,大幅提升了我國進(jìn)入太空的能力。

關(guān)鍵詞: 貨物運輸 空間科學(xué) 發(fā)射能力

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