中国首艘货运飞船天舟一号发射成功

来源:南方都市报 04-21 08:40

   昨日19时41分,搭载着天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,约596秒后飞船与火箭分离,进入预定轨道发射成功。新华社发

我国首艘货运飞船天舟一号昨日19时51分许,在文昌航天发射场成功发射。这是我国载人航天工程“三步走”发展战略第二步的收官之作,标志着我国即将开启空间站时代。

夜晚的滨海发射场,海风轻拂。乳白色的长征七号遥二火箭,在聚光灯的照射下,分外耀眼。这是长征系列运载火箭的第247次飞行,也是长征七号火箭的第二次飞行。就在近10个月前,长征七号在这里首飞成功。这一次,它与天舟一号货运飞船共同组成的空间站货物运输系统,是空间站系统的首次飞行。

19时41分,随着“点火”口令的发出,发射场响起地动山摇般的轰鸣声,拖曳着白色尾焰的长征七号火箭冲天而上。此时,在太空已巡游7个多月、绕行地球3396圈的天宫二号正在期待这次甜美的“约会”。

2016年9月15日,首艘真正意义上的空间实验室天宫二号发射成功。目前,设计寿命为2年的天宫二号运行状态良好。

约596秒后,飞船准确入轨。天舟一号发射任务发射场区指挥部指挥长张学宇宣布,天舟一号货运飞船发射成功。按计划,天舟一号将在距地面393公里的轨道与天宫二号进行3次自动交会对接。这在我国载人航天历史上还是第一次。货运飞船系统副总设计师徐小平说,每一次的交会对接任务特点各有不同。实施推进剂在轨补加是天舟一号这次飞行的另一项重要任务,“掌握这些技术,将填补我国航天领域的技术空白,实现我国航天领域的技术跨越。”

“快递小哥”天舟一号昨日发射准确入轨,将与天宫二号3次自动交会对接

拥有三件“秘密武器”

●力学环境测量系统能确保飞船安全无损

设计师们为天舟一号量身定制第一件“秘密武器”:力学环境测量系统。天舟一号飞行器结构撞击智能感知与定位功能,能够进行全飞行时段的综合力学环境监测,不只包括传统的振动、冲击、噪声环境,还可以在第一时间感知到太空垃圾撞击的位置和受损程度,甚至还能检验飞船结构设计、货物装载合理性,为在轨损伤修复和结构优化设计提供帮助。设计师们自主攻克系统功能拓展支撑、传感器安装及电缆穿舱等10余项技术难题。

●网络交换技术使平台高速沟通线路无阻

天舟一号首次利用在地面通信中已经十分成熟的网络交换技术,在突破分路汇聚技术、网络芯片的单粒子防护技术、网络协议的航天工程化应用等多项技术难点后,成功构建一个标准化的、高速的、大容量的开放性网络平台。这就是天舟一号的第二件“秘密武器”,它不仅支持船内高清视频、大批量载荷数据的传输,还可以无缝接入天宫二号等空间站网络,天舟一号因此也成为推动航天器数据传输跨入千兆比特高速时代的“第一人”。

●相对测量子系统让飞船把货物准时送达

天舟一号第三件“秘密武器”:相对测量子系统。相比以往,首次利用北斗导航星座的相对测量子系统的扩展性和通用性更高、定位更连续稳定,不仅确保与“客户”天宫二号首次交会对接的自主可控,安全性大大提高,还因为新增的整秒脉冲输出功能,为全船的相关设备都提供了高精度的时间基准,确保大家统一步调、齐头并进,把货物准时送达!这样,就算第一次执行任务也不会找错“客户”、送错货。 新华社

揭秘

首创多项“独门功夫”核心任务:太空加油

中国航天科技集团公司介绍,这位“快递小哥”首创多项“独门功夫”,最重要的一项就是与正在太空运行的天宫二号空间实验室进行交会对接,验证“太空加油”———推进剂在轨补加技术。

天舟系列货运飞船是我国全新研制的航天器,主要任务就是为空间站的建造和运营运输补给物资。去年9月15日,天宫二号空间实验室成功发射,标志着中国载人航天工程“三步走”战略进入第二步,即空间实验室阶段。此次货运飞船发射是该阶段收官之战,对于空间站工程后续任务顺利实施具有极为重要的意义。

开展推进剂在轨补加技术验证

对比神舟系列飞船的“载人”特点,天舟系列货运飞船的主要功能是“运货”。体量与和天宫二号空间实验室相当,但肚大能容,能运送6吨左右的货物。中国航天科技集团相关人员说,与天宫二号交会对接后完成太空在轨推进剂补给,即俗称“太空加油”,是天舟一号此行最大亮点。开展推进剂在轨补加技术验证,可以为后续大型空间站建设奠定基础。

在天舟一号之前,掌握在轨推进剂补加技术的国家只有俄罗斯、美国。其中,实现在轨加注应用的只有俄罗斯。我国选择自主研发,研制团队花费近十年攻关才取得突破。

首次试验自主快速交会对接

天舟一号另一大首创功夫是开展自主快速交会对接试验。天舟一号之前,我国掌握的交会对接技术需要耗时两天左右时间,天舟一号将开展自主快速交会对接试验,把交会对接时间控制在几个小时内。

快速交会对接的实现,有利于提高飞行器在轨飞行的可靠性,减少交会对接过程中包括轨道控制等在内产生的资源消耗,同时更大程度保障飞行器,方便空间站突发事件应急处理。也就是说,掌握自主快速交会对接,“快递小哥”天舟一号能更快、更舒适、更稳妥运输货物。

此外,天舟一号将在飞行任务结束后,将经由地面飞控工作人员决策,实施主动离轨,通过两次降轨控制,受控地坠落于南太平洋指定区域。既避免自身成为太空垃圾、避开离轨过程中的不可控因素,又能为打造洁净、安全的太空环境作出贡献。

开展骨质疏松新药开发试验

天舟一号在满足运输货物需求的同时,还最大限度发挥平台效能,随船搭载几十台载荷设备,在轨开展十余项载荷试验,实现“一次飞行、多方受益”的目标。其中一项就是抗失重情况下的骨质疏松新药开发,由清华大学陈国强团队负责。

数据显示,我国现约有9000万骨质疏松症患者,到2050年骨质疏松症病人将激增至2亿多人,占人口的13.2%。骨质疏松对航天员也是潜在威胁。微重力环境中,航天员每月平均有0.5%-2%的骨质丢失,特别是承重骨(跟骨、胫骨、股骨、椎骨)部位,比非承重骨(挠骨、尺骨)更严重。利用天舟一号所提供的空间真实微重力环境,清华大学打算研究骨质流失干预药物3H B在真实太空微重力环境下的成骨作用。

“太空加油”难在哪里?

“太空加油”难在哪里?与平时陆地上加油有什么不同?天舟一号与天宫二号对接之后,将通过两个航天器之间产生的气体压力,把推进剂源源不断地输送到天宫二号上。“太空加油”过程复杂,分29个步骤,每步都需要精细控制,整个补加过程要持续几天。天舟一号上共配有25牛、120牛、150牛、490牛发动机4种不同推力量级的36台发动机,它们通过默契的配合,力保天舟一号在轨飞行速度是子弹飞行速度8倍的情况下,实现“俯仰有度,动静自如”。除实施我国首次推进剂在轨补加,天舟一号还计划开展多次推进剂补加试验。

采写:南都记者 冯群星(除署名外)

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