天舟一號貨運飛船整裝待發(fā)

本報特約記者 張亦馳 本報記者 劉揚

據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，4月17日上午，天舟一號貨運飛船已經(jīng)進入發(fā)射區(qū)（如圖），垂直轉(zhuǎn)運的順利完成，標志著天舟一號飛行任務(wù)正式進入發(fā)射階段。天舟一號是我國第一艘貨運飛船，它的發(fā)射質(zhì)量比之前的空間實驗室天宮二號都大，很可能將成為中國送入太空質(zhì)量最大的載荷。另外，其運載能力也是世界現(xiàn)役貨運飛船中最大的。

“太空快遞小哥”準備首飛

據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，天舟一號貨運飛船與長征七號遙二運載火箭于4月17日完成了總裝測試等技術(shù)區(qū)各項工作。當天7時30分，承載著長征七號遙二運載火箭與天舟一號貨運飛船組合體的活動發(fā)射平臺駛出總裝測試廠房，平穩(wěn)行駛約2.5小時后，垂直轉(zhuǎn)運至發(fā)射區(qū)。之后，將在發(fā)射區(qū)開展天舟一號貨運飛船與長征七號遙二運載火箭功能檢查和聯(lián)合測試工作，完成最終狀態(tài)確認后，火箭加注推進劑，計劃4月20日至24日擇機發(fā)射。

天舟一號是我國自主研制的首艘貨運飛船，由于它只運貨，不送人，所以被一些媒體昵稱為“快遞小哥”。它采用兩艙式結(jié)構(gòu)，直徑較小的是推進艙，直徑較大的為貨物艙。其最大直徑達到3.35米，飛船全長10.6米，載荷能力達到了6.5噸，滿載貨物時重13.5噸。如果此次滿載的話，它很可能將成為中國發(fā)射進入太空的質(zhì)量最大的有效載荷。甚至比天宮二號空間實驗室還大，后者全長10.4米，直徑同為3.35米，質(zhì)量為8.6噸。

首次驗證“太空加油”

據(jù)中國載人航天工程辦公室的消息，天舟一號此次任務(wù)是與天宮二號空間實驗室完成交會對接，首次實施推進劑在軌補加，突破和掌握推進劑在軌補加等關(guān)鍵技術(shù)。

專家表示，無論是空間實驗室還是空間站，在近地軌道運行都會由于空氣阻力而“掉高度”，如果不能維持高度，其在軌壽命將比較有限。這需要火箭發(fā)動機適時啟動以保持軌道高度，但是其攜帶的燃料是有限的。這就為被稱為“太空加油”的在軌推進劑補加技術(shù)提出了需求。目前掌握推進劑在軌補加技術(shù)的只有美俄兩國，此次天舟一號的一個重要使命就是驗證這項技術(shù)，這也是決定中國未來空間站能否順利發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。為此，先期發(fā)射入軌的天宮二號安裝了一套全新的補加系統(tǒng)，其補加原理類似于油管與油槍的對接，不過精度和密封性要求非常高。

專家表示，目前國際上還有一種維持軌道的補充方式，就是貨運飛船與空間站對接后，利用自身發(fā)動機“燒掉”多余的燃料抬高空間站軌道。不過這種軌道維持方式對于飛船的位置、對接口受力都有很高要求，另外這種方式也不夠靈活。

現(xiàn)役運載能力最強貨船

專家表示，中國計劃在2022年前后建成空間站，其初步規(guī)模包括一個核心艙和兩個實驗艙，如果想保持航天員長期在軌飛行，貨運飛船是必可不少的。

專家表示，貨運飛船是從載人飛船演變過來的。運貨飛船可以運輸推進劑燃料、維修和更換的設(shè)備、航天員的生活、工作用品以及空間科學實驗設(shè)備和用品等，此外還能用于調(diào)整空間站軌道高度。在20世紀70年代，前蘇聯(lián)和美國開始發(fā)展體積大、壽命長、用途廣的空間站。剛開始時，兩國都是用人貨混裝的載人飛船為空間站提供少量補給，每艘載人飛船一次只能為空間站運去幾百公斤的物資，無法滿足需求。蘇聯(lián)率先在聯(lián)盟號載人飛船的基礎(chǔ)上研制了進步號貨運飛船，其貨艙容積為6.6立方米，運載能力為2.6噸，并可進行在軌推進劑補加服務(wù)。歐洲的貨運飛船叫自動轉(zhuǎn)移飛行器，全長10米，最大直徑為4.5米，重量約10噸，運貨能力可達7噸，是迄今運載能力最大的貨運飛船，從2008年起到2014年共發(fā)射了5個，但目前已經(jīng)停止建造。

美國的“龍”飛船長5.9米，最大直徑3.7米，其運送載荷最大質(zhì)量6噸，返回載荷最大質(zhì)量3噸，它也是貨運飛船中往地球運回物品的高手。此外，美國的“天鵝座”和日本的HTV貨運飛船運載能力分別為2.7噸和6噸。總體來說，天舟一號的運載能力是居于前列的，而在現(xiàn)役貨運飛船中其運載能力是最大的。▲