中國空間站全面建造階段揭幕之戰(zhàn)五大看點｜視點深度

　　5月10日凌晨,天舟四號貨運飛船在位于海南文昌的中國文昌航天發(fā)射場由長征七號遙五運載火箭成功發(fā)射。在歷經(jīng)數(shù)小時的飛行后,天舟四號順利完成與空間站核心艙后向?qū)�接�?/p>

　　這是2022年中國空間站建造任務(wù)的首次發(fā)射,標志著中國空間站正式開啟全面建造。

　　看點一:天舟四號肩負什么重要使命?

　　天舟四號任務(wù)是中國空間站開啟建造階段的揭幕之戰(zhàn),也是全面完成中國空間站建設(shè)、實現(xiàn)載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略目標的關(guān)鍵之戰(zhàn),將為穩(wěn)步推進我國空間站工程任務(wù)、打造國家太空實驗室奠定堅實基礎(chǔ)。

　　航天科技集團五院天舟貨運飛船系統(tǒng)主任設(shè)計師楊勝介紹,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、半密封半開放、全開放3種貨物艙模塊,與通用推進艙模塊組合形成全密封貨運飛船、半密封半開放貨運飛船和全開放貨運飛船3種型譜。

　　“天舟四號貨運飛船為全密封貨運飛船,是現(xiàn)役貨物運輸能力最大、在軌支持能力最全面的貨運飛船�！睏顒僬f,它承擔著為神舟十四號乘組提供物資保障、空間站在軌運營支持和開展空間科學(xué)實驗的使命,�？靠臻g站期間將實施貨物補給、推進劑補加。

　　看點二:為空間站帶去哪些“大禮包”?

　　為保障各項任務(wù)順利完成,天舟四號攜帶了哪些“大禮包”?楊勝介紹,此次任務(wù)中,天舟四號裝載了航天員系統(tǒng)、空間站系統(tǒng)、空間應(yīng)用領(lǐng)域、貨運飛船系統(tǒng)共計200余件(套)貨物,其中包括貨包貨物和直接安裝貨物,攜帶補加推進劑約750千克,上行物資總重約6000千克,將為神舟十四號乘組3人6個月在軌駐留、空間站組裝建造、開展空間科學(xué)實驗等提供物資保障。

　　為保證貨物安全快遞到“太空之家”,天舟四號采用貨包、支架、貯箱等多種貨物裝載方式,貨物種類、數(shù)量可根據(jù)空間站需求動態(tài)配置。同時,還具備承擔空間站姿態(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、空間科學(xué)實驗等任務(wù)的支持能力。

　　值得注意的是,天舟四號有更為人性化的設(shè)計——根據(jù)航天員乘組的在軌使用意見,為了查找貨物更加方便和直觀,天舟四號通過標簽和提手的色彩設(shè)計,增加了貨包色彩標識;為方便航天員在軌操作,天舟四號開始為適配板和對應(yīng)貨架增設(shè)搭扣帶,實現(xiàn)便捷防漂;為便于收納存儲,對貨包內(nèi)的緩沖泡沫進行分塊小型化優(yōu)化設(shè)計,并增加氣柱緩沖方案以減重。

　　看點三:如何“萬里穿針”精準實現(xiàn)“太空之吻”?

　　要在茫茫太空中將“時鮮貨”送達,天舟四號需“萬里穿針”,與空間站精準、安全、可靠對接,實現(xiàn)“太空之吻”,這對貨運飛船的對接機構(gòu)是一場考驗。

　　承擔對接機構(gòu)分系統(tǒng)研制的航天科技集團八院相關(guān)設(shè)計師介紹說,我國空間站的建造猶如“搭積木”,而連接起各個艙段的“關(guān)節(jié)”正是對接機構(gòu)。在對接機構(gòu)設(shè)計之初,設(shè)計師就充分考慮到了未來空間站建造需要適應(yīng)8到180噸各種噸位、各種方式的對接。

　　對接過程中產(chǎn)生的巨大對接能量,給對接機構(gòu)的緩沖耗能能力提出了更高要求。為了讓兩個重量級的航天器在對接時可以“輕盈優(yōu)雅”,設(shè)計師們通過大量的技術(shù)攻關(guān)和方案論證,系統(tǒng)性地提出了可控阻尼的控制思路,通過緩沖等措施,既不影響捕獲性能,又可以抵消撞擊的能量,突破了這項關(guān)鍵技術(shù)。

　　看點四:長征七號運載火箭有何變化?

　　長征七號運載火箭與天舟貨運飛船已是一對“老友”。航天科技集團一院長征七號運載火箭總體主任設(shè)計師邵業(yè)濤介紹,本次是長征七號運載火箭與天舟貨運飛船第四次攜手奔赴太空,“太空快遞小哥”與它的乘客已十分默契,火箭總體技術(shù)狀態(tài)也趨于穩(wěn)定。

　　為滿足未來空間站的運營需求,由航天科技集團一院抓總研制的長征七號遙五運載火箭對發(fā)射前的流程進行了優(yōu)化,將測試、發(fā)射周期減少4天,由原來的31天縮減到27天,這也是長征七號運載火箭首次在一個月內(nèi)完成測試、發(fā)射。

　　本次任務(wù)中,火箭共有發(fā)射前流程優(yōu)化和可靠性提升等17項技術(shù)狀態(tài)變化。航天科技集團一院長征七號運載火箭總指揮孟剛介紹,將火箭測試、發(fā)射周期減少4天是長征七號遙五運載火箭的一項重大流程改進任務(wù),這不僅挑戰(zhàn)著火箭的綜合性能,也考驗著發(fā)射隊員在高強度工作環(huán)境下的應(yīng)變能力,火箭的各個分系統(tǒng)必須同時開展流程優(yōu)化工作才能達到最終目標。

　　看點五:何時完成空間站在軌建造?

　　根據(jù)任務(wù)安排,發(fā)射天舟四號貨運飛船后,6月將發(fā)射神舟十四號載人飛船,7月發(fā)射空間站問天實驗艙,10月發(fā)射空間站夢天實驗艙,空間站的三個艙段將形成“T”字基本構(gòu)型,完成中國空間站的在軌建造。之后還將實施天舟五號貨運飛船和神舟十五號載人飛船發(fā)射任務(wù)。

　　據(jù)介紹,神舟十四號和神舟十五號兩個乘組均由三名航天員組成,都將在軌飛行6個月,并將首次實現(xiàn)在軌乘組輪換,實現(xiàn)不間斷有人駐留。兩個乘組6名航天員將共同在軌駐留5到10天。

　　“今年完成空間站在軌建造以后,工程將轉(zhuǎn)入為期10年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段。初步計劃是每年發(fā)射兩艘載人飛船和兩艘貨運飛船。航天員要長期在軌駐留,開展空間科學(xué)實驗和技術(shù)試驗,并對空間站進行照料和維護�！敝袊�載人航天工程辦公室主任郝淳說。

　　此外,為進一步提升工程的綜合能力和技術(shù)水平,我國還將研制新一代載人運載火箭和新一代載人飛船。其中,新一代載人運載火箭和新一代載人飛船的返回艙都可以實現(xiàn)重復(fù)使用;新一代載人飛船綜合能力也將得到大幅提升,可以搭載7名航天員。另外,還將開展更大規(guī)模的空間研究實驗和新技術(shù)試驗。

　　“載人航天工程是一項‘既高大上,又要接地氣’的偉大事業(yè)�！焙麓颈硎�,未來,中國空間站還將開展空間生命科學(xué)、空間材料科學(xué)、航天醫(yī)學(xué)等一大批科學(xué)實驗和新技術(shù)驗證,有望在科學(xué)探索和應(yīng)用研究上取得重大成果和突破。同時,這些技術(shù)會更多地進行轉(zhuǎn)化,服務(wù)于社會經(jīng)濟發(fā)展和國計民生。