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中国首单“太空快递”发出

2017-04-21 09:40 来源:人民日报 彭训文

  展开太阳电池翼

  船箭分离

  整流罩分离

  一二级分离

  助推器分离

  火箭发射

  4月20日19时41分,搭载着中国首艘太空货运飞船天舟一号的长征七号遥二运载火箭,在中国文昌航天发射场准时点火升空,约596秒后,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。

  这是天舟货运飞船和长征七号运载火箭组成的空间站货物运输系统的首次飞行试验。此次任务是中国载人航天工程空间实验室阶段的收官之战,标志着中国载人航天工程胜利完成“三步走”(载人飞行阶段、空间实验室阶段和空间站阶段)战略中的“第二步”任务,意味着我国即将开启空间站时代。

  “零窗口”送“快递小哥”入轨

  天舟一号是中国自主研制的首艘货运飞船,被人们形象地称为太空“快递小哥”。它采用两舱构型,由货物舱和推进舱组成,总长10.6米,舱体最大直径3.35米,太阳帆板展开后最大宽度14.9米,起飞重量约13吨,是目前中国体积最大、重量最重的航天器。

  “天舟一号块头虽大,却有一颗细腻的‘心’。”中国航天科技集团第五研究院载人航天总体部载人航天器总体研究室副主任张健说,天舟一号的货架采用基于蜂窝板、碳纤维立梁的梁板结构,让其整体结构变得又轻又强壮。据悉,天舟一号的物资上行能力约6吨,推进剂补加能力约为2吨,具备独立飞行3个月的能力。

  本次发射首次采取“零窗口”发射模式,按照预先计算好的发射时间——20日19时41分,让火箭准时点火升空。

  负责此次运送任务的长征七号遥二运载火箭也不简单,它是为中国空间站工程发射货运飞船研制的新一代中型运载火箭,采用绿色环保的液氧煤油推进剂。这是它首次成功将天舟飞船送入预定轨道。2016年6月25日,长征七号遥一运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞。

  将开展3次对接3次“加油”

  天舟一号的主要任务之一是为天宫二号“送货”,开展俗称“太空加油”的推进剂补加实验。期间,天舟一号将与在轨运行的天宫二号先后进行3次自主交会对接、3次推进剂在轨补加,以突破和掌握推进剂在轨补加等关键技术。在天舟一号之前,掌握了在轨推进剂补加技术的国家只有俄罗斯和美国,其中,实现在轨加注应用的只有俄罗斯。

  按计划,天舟一号入轨两天后,将与天宫二号进行首次交会对接,形成组合体,然后进行推进剂补加实验。天舟一号货运飞船系统总体副主任设计师雷剑说,此次“太空加油”采用无增压气体损耗的气体回用法,通过两个航天器的燃料储箱之间产生的压力差,将推进剂从天舟一号自动输送到天宫二号上。这种方法的气体资源利用率高但过程复杂,分为29个步骤,每步都需要精细控制,整个补加过程要持续几天。

  首次补加推进剂之后,天舟一号和天宫二号组合体会进行约两个月的在轨飞行。随后,天舟一号飞船撤离天宫二号,从另一侧与天宫二号进行绕飞交会对接,并进行推进剂补加。在完成绕飞实验后,天舟一号将与天宫二号再次分离,两个飞行器独立飞行3个月。在这3个月的末期,两个航天器将用6个小时左右的时间实现最后一次对接,验证自主快速交会对接技术,并进行推进剂补加。在天舟一号之前,中国掌握的交会对接技术需耗时两天左右。

  进行13项太空实验

  鉴于未来天舟飞船要承担为中国空间站输送物资的任务,天舟一号此次还携带了40台科学实验设备,将进行新型元器件在轨验证,空间环境探测、力学环境测量、生命科学方面等13项太空试验。

  完成既定任务后,天舟一号将受控离轨,陨落至预定安全海域;天宫二号留轨继续开展拓展试验和应用。

  中国载人航天工程自1992年9月21日立项以来,25年间始终按“三步走”战略分步推动实施。当前,空间站研制建设阶段各项工作正稳步推进,中国计划在2022年完成空间站的在轨组装建造。天舟一号首次发射任务取得成功,将对后续运送空间站核心舱、实验舱等任务起到重要作用。

(责任编辑:王蔚)

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