天舟一号今日发射 将给天宫二号“太空加油”

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  • 来源:中国科学院系统生物学重点实验室

中新网北京4月20日电19日来自中国载人航天工程办公室的消息称,经空间实验室飞行任务总指挥部研究决定,瞄准4月20日19时41分在文昌航天发射场发射天舟一号货运飞船。

天舟一号是中国自主研制的首艘货运飞船。这个身强力壮功能多的“快递小哥”,将与天宫二号空间实验室交会对接,通过高大上的“太空加油”技术,为其带去来自地球的“能量包裹”。

“箭”在弦上

——瞄准20日19时41分发射天舟一号

中国载人航天工程办公室消息称,天舟一号货运飞船与长征七号遥二运载火箭等飞行产品自2月中旬陆续进入发射场后,按照飞行任务测试发射流程,于4月17日完成了总装测试等技术区各项工作。

18日,天舟一号飞行任务进行最后一次全区合练。结果表明,各系统组织指挥畅通,技术状态正确,参试设备状态良好。合练的完成,标志着全区各系统具备执行发射任务条件。

19日晚间的消息称:经空间实验室飞行任务总指挥部研究决定,瞄准4月20日19时41分在文昌航天发射场发射天舟一号货运飞船。

作为中国首艘太空货运飞船,天舟一号的首飞,将标志着中国载人航天工程胜利完成“三步走”战略中的“第二步”任务,为空间站建设任务奠定坚实技术基础。

4月17日7时30分,承载着长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体的活动发射平台,垂直转运至发射区,标志着“天舟一号”飞行任务正式进入发射阶段。闫宁 摄

中国首艘货运飞船长啥样?

——身强力壮功能多

作为中国自主研制的首艘货运飞船,天舟一号到底长啥样,引发外界关注。

公开报道显示,天舟一号采用两舱构型,由货物舱和推进舱组成,全长10.6米,舱体最大直径3.35米,整船最大装载状态下重量达13.5吨,个头比天宫二号和神舟飞船都要大,是目前中国体积最大、重量最重的航天器。

“能装才是硬道理”——天舟一号物资上行能力约6吨,其中,推进剂补加能力约为2吨,上行载货比优于国际现役货运飞船。

国际宇航联空间运输委员会秘书长、中国航天科工集团公司二院二部研究员杨宇光日前透露,天舟一号具备独立飞行3个月的能力,具有与天宫二号空间实验室交会对接、实施推进剂在轨补加、开展空间科学实验和技术试验等功能。

垂直转运的顺利完成,标志着“天舟一号”飞行任务正式进入发射阶段。张文军 摄

难度极高!

——首次挑战“零窗口”发射

有媒体援引专家的话表示,此次发射天舟一号飞船,是“零窗口”发射,所以难度非常高,面临着极大挑战。

那么,什么是“零窗口”发射?

据了解,发射窗口是指运载火箭携带着航天器发射升空比较合适的一个时间范围,有的以小时计算,有的以天计算,在此期间火箭都可以发射。由于此次发射天舟一号飞船要和天宫二号空间实验室实现交会对接,对发射精度要求很高,因此,发射窗口不是一个时间范围,而是一个确定的时间点,一秒都不能差,这就是航天人所说的“零窗口”,这对于火箭和发射场系统的可靠性提出了很高的要求。

航天科技集团一院长征七号运载火箭总指挥王小军指出,“因为零窗口发射,加之火箭组成是一个很复杂的系统,由大量的系统组成。另外,在射前的操作、流程也是非常复杂。在这个工作过程中间任何一个环节出了问题,我们就在保证零窗口发射中都会存在一定的困难。”

资料图:2016年10月19日凌晨,神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。图为神舟十一号飞船与天宫二号组合体飞行模拟画面(摄于北京航天飞行控制中心大屏幕)。新华社记者 琚振华 摄 新华网

“快递小哥”要干点啥?

——给天宫二号“太空加油”

发射入轨后,天舟一号此行将干点啥,备受全球关注。

“给航天员送吃的、用的,给航天器送推进剂——天舟一号3次交会对接,3次在轨补加就是为了完成这两件事。”中国航天科技集团在其微信公众号一篇文章中形象写道。

天舟一号“只运货、不送人”,因此被一些媒体形象地称为“快递小哥”。此行,天舟一号将与中国首个空间实验室天宫二号完成交会对接,实施推进剂在轨补加,突破和掌握推进剂在轨补加等关键技术。

其中,推进剂在轨补加俗称“太空加油”,是天舟一号核心目标任务之一,是空间站建设的标配。据中国航天科技集团公司五院GNC分系统主任设计师、天舟一号GNC分系统主任设计师刘宗玉介绍,这将为中国空间站组装建造和长期运营解决能源供给问题。

需要指出的是,货运飞船,不仅是送货那么简单。天舟一号还搭载了非牛顿引力实验等10余项应用载荷,将在轨开展空间科学及技术试(实)验。

图为承载着长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体的活动发射平台。陈涛 摄

中国为何要研发货运飞船?

——将开启空间站时代的黎明

中国为何要研发货运飞船?航天科技集团五院天舟一号货运飞船总设计师白明生解释称,未来中国的空间站在太空轨道运行,会受到残存大气阻力的影响而逐渐降低轨道高度,为了要保持原有的高度,就必须消耗燃料推动空间站上升,这就需要货运飞船为空间站进行燃料补充。

杨宇光进一步表示,未来中国的载人空间站,将有几名航天员在轨长期驻留,在乘组轮换期间甚至将有两艘神舟飞船和更多的航天员短期同时在轨。显然,没有货运飞船的支持,是无法完成长期在轨驻留任务的。这也是中国航天研发天舟货运飞船的根本原因。

因此,对于中国来说,天舟一号将开启空间站时代的黎明。

此外,航天专家还将视线投向更远的未来,例如建设月球基地或火星基地,必然需要降低货物运输的成本。

“将月球基地的货物运输成本降低到近地轨道货运的水平”,杨宇光说,那将使人类进入“开发太阳系的新纪元”。(完)


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