天舟一號:給載人空間站送貨的“快遞小哥”

2017年04月21日08:06  來源:人民網-科技頻道
 
原標題:天舟一號:給載人空間站送貨的“快遞小哥”

人民網北京4月20日電 (記者林露)4月20日19時41分,我國首艘貨運飛船天舟一號在海南文昌發射場,由長征七號運載火箭成功發射升空。作為我國載人空間站工程的重要組成部分,貨運飛船承擔了為空間站“加油”和運輸貨物的重擔,並負責將未來空間站裡的廢棄物帶回大氣層燒毀。過去六年間,天舟一號“隱姓埋名”苦練內功,經歷了上千小時的測試驗証,經受了上百次的大型試驗考核,首創了七大“獨門功夫”。

首次執行貨運飛船飛行試驗任務的“快遞小哥”

為什麼要造貨運飛船?未來,我國要建造長期有人照料的空間站,需要輸送航天員所需的生活、工作物資以及空間站運轉所需的推進劑。天舟系列貨運飛船就是為此研制的載人航天器。

因為天舟一號“隻運貨、不送人”,它被一些媒體形象地稱為“快遞小哥”。“小哥”身高10.6米,體寬3.35米,體量與和天宮一號目標飛行器、天宮二號空間實驗室相當,但肚大能容,運送相當於自身重量的6噸多貨物不在話下,上行載貨比優於國際現役貨運飛船,快遞貨物經濟實惠。

首次在軌實施飛行器間推進劑補加

就像汽車需要加油,未來空間站長期在軌也需要“加油”,這項任務由“天舟”系列貨運飛船完成。在天舟一號之前,掌握了在軌推進劑補加技術的國家隻有俄羅斯和美國,其中,實現在軌加注應用的隻有俄羅斯。

在天舟一號飛行任務中,天舟一號與目前正在軌飛行的我國首個空間實驗室——天宮二號將實施我國首次推進劑在軌補加,並計劃開展多次推進劑補加試驗,突破和掌握推進劑補加技術,為我國空間站組裝建造和長期運營掃清在能源供給問題上的最后障礙。

首次以天基測控體制為主實施飛行控制

以往,我國對航天器的跟蹤、測控以及在軌異常的及時監測處置,主要依賴陸基測控站和海基測量船。這需要耗費大量的人力物力建造、維護地面測控站和海上測量船,研制人員奔波在各個站點之間開展相關試驗,並且受到跨國、跨境地域限制。

天舟一號貨運飛船首次採用了以天基測控體制為主的設計原則,將原本在地面或海上的測量系統“搬”到了天上,避免了在地面或海上的地域限制,實現了對航天器在軌飛行的關鍵事件的全程跟蹤,以確保對在軌異常的及時監測處置,降低了人力物力財力等成本。

首次大規模推動核心元器件自主可控

為了帶動元器件自主研制,加速實現元器件的自主可控,提前驗証空間站中所用的關鍵元器件,作為飛行驗証平台的天舟一號首次使用七大類國產新研制的核心元器件,將未來空間站建設的關鍵命脈牢牢握在手中。

首次開展全自主快速交會對接試驗

在天舟一號之前,我國掌握的交會對接技術需要耗時兩天左右時間,而天舟一號將開展自主快速交會對接試驗,將交會對接的時間控制在幾個小時內。快速交會對接的實現,有利於提高飛行器在軌飛行的可靠性,減少交會對接過程中包括軌道控制等在內的產生的資源消耗。同時,更大程度上地保障飛行器,主要是未來空間站的安全,方便空間站突發事件應急處理。天舟一號跨出了從“普通列車”邁向“高鐵”的一大步,能做到更快、更舒適、更穩妥地運輸貨物。

首次搭載多項空間應用與技術試(實)驗載荷

作為往返於天地之間的交通工具,對比“神舟”系列飛船的“載人”特點可以發現,“天舟”系列貨運飛船的主要功能是“運貨”。而作為運貨的“快遞小哥”,天舟一號在滿足運輸貨物需求的同時,還最大限度地發揮了平台效能,隨船搭載了幾十台載荷設備,在軌開展十余項載荷試驗,實現“一次飛行、多方受益”的目標。

首次實施主動離軌受控隕落

相較於一般衛星在使命完成后,隨著推進劑的消耗殆盡,而緩慢降軌,最終在大氣層燒毀的結束方式,天舟一號首次採用主動離軌方式,並能受控地墜落到指定區域,既避免自身成為太空垃圾、避開離軌過程中的不可控因素,又能為打造潔淨、安全的太空環境作出自己的貢獻。

天舟一號凝結了貨運飛船系統多年來心血和汗水的結晶,天舟一號飛行任務作為空間實驗室任務的收官之戰,空間站工程的關鍵一戰,是我國載人航天工程穩中求進的重要一步。

(責編:張萌、張希)

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