本刊記者 蔡金曼 何家玲
特約記者 馬帥莎/文
2022 年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,在我國文昌航天發射場準時點火發射,約10 分鐘后,天舟五號貨運飛船與火箭成功分離并進入預定軌道,飛船太陽能帆板順利展開工作,發射取得圓滿成功。天舟五號于當日12 時10 分,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,中國航天員首次在空間站迎接貨運飛船來訪。交會對接完成后,天舟五號轉入組合體飛行段。這是神舟十四號航天員乘組首次在太空迎接“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化運營模式。作為第四艘到訪中國空間站的貨運飛船,天舟五號開創多個“首次”,具有多個亮點。
10月31日,搭載空間站夢天實驗艙的長征五號B 遙四運載火箭,在我國文昌航天發射場準時點火發射,發射任務取得圓滿成功。夢天實驗艙是中國空間站第三個艙段,也是第二個科學實驗艙。11月3日,空間站夢天實驗艙順利完成轉位,神舟十四號航天員乘組將進入夢天實驗艙。
夢天實驗艙轉位完成標志著中國空間站“T”字基本構型在軌組裝完成,向著建成空間站的目標邁出了關鍵一步。天舟五號貨運飛船成為中國空間站形成三艙“T”字基本構型后迎來的首位“訪客”。與以往貨運飛船不同,天舟五號貨運飛船的對接目標是達80 噸量級的空間站組合體。

空間站夢天實驗艙與空間站組合體在軌完成交會對接
天舟五號任務是中國航天員首次在軌迎接貨運飛船。為進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任務備份能力,提高了近距離交會過程可靠性。當飛船靠近并貼緊空間站時,航天員同步在“天宮”之中密切關注“天舟”的各個動作和各項參數。當對接圓滿完成,“天舟”妥妥“停穩”后,航天員將進入飛船,拿到來自地面的“家鄉貨”。

2022 年11月3日,夢天實驗艙完成轉位,與天和核心艙、問天實驗艙形成空間站“T”字基本構型組合體
天舟五號任務首次實現兩小時自主快速交會對接,創造了創下人類航天器最快交會對接世界紀錄,標志著中國航天交會對接技術取得新突破。
這種2 小時的快速交會對接對于我國空間站的長期在軌運營有著非常現實的意義,可以極大提高我國的太空緊急救援能力,將大大縮短運輸時間,使運輸特殊鮮活試驗品成為可能,如果將該技術應用于神舟載人飛船,將大大減少航天員赴空間站的飛行時間,盡快進入空間站。
嚴格來說,2 小時快速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,該模式對飛船飛行狀態要求較高。天舟五號快速交會對接的成功實施,標志著我國的自主定軌技術精度更高,姿態軌道控制精度更高,綜合制導技術水平更高,飛控流程更加優化,也標志著交會對接模式更加多樣化、功能更加豐富,適應能力更強,我國的空間交會對接技術更趨成熟。
天舟五號飛船搭載了中國首臺空間應用燃料電池,計劃開展中國首次燃料電池空間在軌試驗,為后續宇航燃料電池應用設計提供理論指導和數據支撐,推動宇航燃料電池工程應用發展。
天舟五號飛船除裝載了神舟十五號3 名航天員6 個月的在軌駐留消耗品、推進劑、應用實(試)驗裝置等物資外,還搭載了“澳門學生科普衛星一號”、宇航用氫氧燃料電池、空間寬能譜高能粒子探測載荷等3 項試驗載荷,充分利用貨運飛船上行運力資源,支持開展空間科學與技術試驗,提高飛行任務綜合效益。
天舟五號飛船是中國空間站在軌建造階段最后一發“送貨”任務。后續中國空間站完成在軌建造后,初步計劃每年發射兩艘載人飛船和兩艘貨運飛船。為了滿足密集發射的需要,天舟貨運飛船實行組批生產的方式,同一批次的外形、功能相似或相近。