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天舟六號來了:中國空間站迎接新“快遞”

5月10日,長征七號遙七運(yùn)載火箭搭載天舟六號貨運(yùn)飛船,滿載貨物奔向“太空家園”——中國空間站。隨后,天舟六號貨運(yùn)飛船會與在軌運(yùn)行的空間站組合體進(jìn)行交會對接。

天舟六號開啟太空之旅,也在創(chuàng)造多項(xiàng)紀(jì)錄。天舟六號是我國新一批貨運(yùn)飛船的首發(fā)船,也是目前世界上運(yùn)貨效率最高的貨運(yùn)飛船。此次發(fā)射,是中國空間站轉(zhuǎn)入應(yīng)用與發(fā)展階段后的首次飛行任務(wù)。那么,天舟六號長什么樣?能耐有多大?這次給空間站送了什么貨?請跟記者一探究竟。

5月7日,天舟六號貨運(yùn)飛船與長征七號遙七運(yùn)載火箭組合體垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射塔架。

送“快遞”——

“黃金搭檔”專屬配送

海上“天舟”起飛,“神舟”隔空相望。

長征七號遙七運(yùn)載火箭托舉天舟六號貨運(yùn)飛船一飛沖天,向中國空間站發(fā)出新“快遞”。數(shù)百公里外的中國空間站,神舟十五號飛行乘組航天員滿懷期待迎接天舟六號的到來。

“天舟快遞”配送到“家”,長征七號遙七運(yùn)載火箭和天舟六號貨運(yùn)飛船,這對“黃金搭檔”功不可沒。雖然它們的“前輩”有過多次默契合作,但面對新任務(wù),挑戰(zhàn)依然存在。

在浩瀚太空完成交會對接就像穿針引線,但凡有一點(diǎn)誤差,都可能讓對接的兩個(gè)航天器擦肩而過,這就要求運(yùn)載火箭“零窗口”發(fā)射。

“空間站建造歷次發(fā)射任務(wù),我們都瞄準(zhǔn)‘窄窗口’,力爭‘零窗口’。雖然已經(jīng)圓滿完成多次重大發(fā)射任務(wù),但對我們而言,每一次發(fā)射都是從零開始。”文昌航天發(fā)射場天舟六號發(fā)射任務(wù)01指揮員王宇亮說。

此次天舟六號發(fā)射是改進(jìn)型貨運(yùn)飛船的首次出征,技術(shù)狀態(tài)變化高達(dá)90余項(xiàng);長征七號遙七運(yùn)載火箭首次執(zhí)行新的測發(fā)流程,基本沒有時(shí)間余量……這些全新因素,給此次任務(wù)帶來了很多新情況、新挑戰(zhàn)、新考驗(yàn)。

為了確保萬無一失,工作人員持續(xù)跟蹤火箭及發(fā)射場設(shè)備設(shè)施狀態(tài),密切跟蹤技術(shù)狀態(tài)變化,高度關(guān)注發(fā)射日工作、低溫推進(jìn)劑保障、任務(wù)期間防臺風(fēng)等問題,確保技術(shù)狀態(tài)識別細(xì)致充分。

航天界有這么一句話:“航天事業(yè)技術(shù)復(fù)雜、系統(tǒng)龐大,每一次任務(wù)都不是以往任務(wù)的簡單重復(fù)。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤,任何一項(xiàng)工作出現(xiàn)紕漏,任何一個(gè)零部件出現(xiàn)故障,都可能導(dǎo)致整個(gè)任務(wù)的失敗。”

“每次任務(wù)準(zhǔn)備階段,我們都會采取最嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)決做到不帶隱患發(fā)射、不帶問題上天。”王宇亮介紹說,這些年,文昌航天發(fā)射場引進(jìn)ISO9001標(biāo)準(zhǔn),全面推行質(zhì)量管理體系認(rèn)證;在質(zhì)量管理體系基礎(chǔ)上,構(gòu)建質(zhì)量、環(huán)境和職業(yè)健康安全一體化管理體系;大力推進(jìn)設(shè)備設(shè)施可靠性建設(shè)、測發(fā)流程改進(jìn)、組織模式優(yōu)化,將測發(fā)、測控、通信、氣象、勤保等諸多系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合……通過一系列舉措,文昌航天發(fā)射場實(shí)現(xiàn)了將建設(shè)進(jìn)度提速、建設(shè)過程規(guī)范和裝備質(zhì)量受控等成果,深度融入陣地一線和機(jī)房指揮部,也為空間站階段一次次發(fā)射任務(wù)勝利,提供了強(qiáng)勁支撐。

在距離地面約400公里的太空,從指引天舟六號飛行至預(yù)定地點(diǎn),再到與空間站組合體交會對接,離不開測控通信系統(tǒng)的精確保障。

天舟六號在測控通信系統(tǒng)的指引下,穩(wěn)步接近空間站。應(yīng)答機(jī)是天地通信的核心單機(jī)。飛船升空后,與地面建立通信鏈路,全靠應(yīng)答機(jī)“牽線搭橋”。在電視直播中,觀眾聽到的“發(fā)現(xiàn)目標(biāo)”“雙向捕獲完成”,就是飛船上的應(yīng)答機(jī)與經(jīng)過的地面站建立了聯(lián)系。

如果說,應(yīng)答機(jī)像是一輛往來天地的“專列”,把天舟六號的遙控、遙測、話音等重要信息統(tǒng)一進(jìn)行天地間的“擺渡”,空空通信就是空間站組合體和天舟六號交會對接的“聯(lián)絡(luò)員”。該設(shè)備由天線、空空通信機(jī)和接口等多臺設(shè)備組成,成對配置在2個(gè)需要對接的航天器上,承擔(dān)交會對接段以及撤離段航天器間的雙向數(shù)據(jù)傳輸任務(wù),負(fù)責(zé)傳送指令、姿態(tài)及定位數(shù)據(jù)等重要信息。

在天舟六號與空間站組合體相距100公里時(shí),兩者便可建立通信,最終實(shí)現(xiàn)兩個(gè)航天器到達(dá)同一地點(diǎn)。

收“快遞”——

“萬里穿針”自動簽收

為了迎接天舟六號到來,“五一”假期期間,神舟十五號飛行乘組航天員有些忙。他們對天舟五號上剩余貨物進(jìn)行整理,一部分貨物留在空間站,其余消耗品放置在天舟五號里,等再入大氣層時(shí)一并燒蝕銷毀。

一切準(zhǔn)備就緒后,航天員便等待簽收地球發(fā)來的新“快遞”。在太空中簽收“快遞”,不像地球上簽收那么簡單,需要天地一體密切配合,才能確保簽收成功。

眾所周知,空間交會對接是載人航天活動的三大基本技術(shù)之一,復(fù)雜度高、精準(zhǔn)度高,被形象地稱為“萬里穿針”。目前,我國交會對接技術(shù)日趨成熟,優(yōu)勢明顯——

執(zhí)行效率高。天和核心艙作為空間站的基礎(chǔ)艙,空間站建造過程都需要在天和核心艙上進(jìn)行。天和核心艙配備了多個(gè)對接口和停泊口,停泊口對接的是問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙,而對接口用于對接貨運(yùn)飛船和載人飛船。此次,天舟六號交會對接的是天和核心艙的后向端口。對接后向端口的優(yōu)勢,在于航天員搬運(yùn)物資過程將更加方便、高效。

對接更穩(wěn)妥。從天舟一號到天舟四號,貨運(yùn)飛船都是在“太空家園”無人狀態(tài)下交會對接的,所以只能選擇自動模式。天舟五號飛行任務(wù)有所不同,空間站開始在有人狀態(tài)下迎接貨運(yùn)飛船,這意味著飛船在自動交會對接過程遇到故障時(shí),可以切換到手動模式,由空間站里的航天員手動操作飛船完成交會對接。此次,天舟六號采取自動交會對接,并配備了手動模式,這兩種模式互為備份、更為穩(wěn)妥。

拆“快遞”——

“天舟快遞”豪華禮包

盼望著,盼望著,天舟六號貨運(yùn)飛船終于來了!

中國空間站里,3名航天員格外興奮,盼望著早點(diǎn)拆開從地球發(fā)來的“快遞”。

作為今年中國載人航天唯一一次貨運(yùn)飛船發(fā)射,天舟六號為未來神舟十六號和神舟十七號兩個(gè)飛行乘組送去更多補(bǔ)給物資。被稱為“加強(qiáng)版貨運(yùn)飛船”的天舟六號,實(shí)力硬核、貨物滿滿。

體形更大了——

面容依然熟悉,但體形更加魁梧了。天舟六號為改進(jìn)型貨運(yùn)飛船,整船物資裝載能力由之前的6.9噸提高至7.4噸,是世界現(xiàn)役貨物運(yùn)輸能力最大、在軌支持能力最全的貨運(yùn)飛船。換句話說,天舟六號“拉貨”能力更強(qiáng)了。

空間更足了——

別看外表差不多,“里子”變化卻很大。與天舟五號相比,天舟六號有效裝載容積擴(kuò)大了20%。這是如何做到的呢?之前“天舟”貨運(yùn)飛船由貨物艙和推進(jìn)艙兩部分構(gòu)成,貨物艙分為前錐段、柱段和后錐段。柱段長4米,主要用來存貨,后錐段則是放置平臺電子設(shè)備。推進(jìn)艙有上下兩層,共8個(gè)推進(jìn)劑貯箱。天舟六號做出改進(jìn),兩層8個(gè)推進(jìn)劑貯箱減少到一層4個(gè),省出來的空間可以存放之前放置在后錐段的平臺電子設(shè)備,這樣貨物艙放置貨物的有效裝載容積明顯增大了。

拉貨更多了——

天舟六號運(yùn)送的物資種類和過去相差不大,主要包括服裝、食品、飲用水等。其中,新鮮水果的重量約70公斤,差不多是天舟五號攜帶水果重量的2倍。這些水果將保障航天員的食用需求?臻g站在太空中飛行,有時(shí)候需要調(diào)整姿態(tài),這會消耗不少燃料。因此,貨運(yùn)飛船除了給航天員運(yùn)送物資外,還有一項(xiàng)重要任務(wù)——給空間站補(bǔ)加推進(jìn)劑。天舟六號攜帶了1.75噸推進(jìn)劑,其中一部分補(bǔ)加空間站,剩下的留給天舟六號自用。

貨物更新了——

除了航天員日常需要的物資,天舟六號的貨物清單里還多了一組電推進(jìn)氙氣瓶。它可以作為空間站燃料推進(jìn)劑的備份,為空間站日常維持軌道、調(diào)整姿態(tài)所用的電推進(jìn)器補(bǔ)充工質(zhì),有效節(jié)省燃料推進(jìn)劑消耗。此外,天舟六號還搭載了多項(xiàng)載荷,用于開展科學(xué)試驗(yàn)和驗(yàn)證。

夢想無垠,舟行萬里。得益于“天舟”貨運(yùn)飛船,中國人在太空長期駐留的夢想成為現(xiàn)實(shí)。短短6年間,從天舟一號到天舟六號,“天舟”貨運(yùn)飛船連戰(zhàn)連勝,為中國空間站建造發(fā)展、航天員工作生活送去了寶貴物資、作出了重要貢獻(xiàn)。

未來,最能“帶貨”、最會“帶貨”的“天舟”貨運(yùn)飛船,還會根據(jù)任務(wù)需求不斷升級,升級版的“天舟”值得國人期待!

(解放軍報(bào)海南文昌5月10日電)

天舟六號飛行任務(wù)示意圖

程春蕾制圖

“天舟”貨運(yùn)飛船大事記

★2017年4月20日,我國首艘貨運(yùn)飛船天舟一號發(fā)射成功,與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室完成自動交會對接,中國航天邁入空間站時(shí)代。

★2021年5月29日,天舟二號發(fā)射成功,與天和核心艙完成自動交會對接,這是中國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段發(fā)射的首艘貨運(yùn)飛船。

★2021年9月20日,天舟三號發(fā)射成功,并與天和核心艙及天舟二號組合體完成自動交會對接,轉(zhuǎn)入三艙(船)組合體飛行狀態(tài)。

★2022年5月10日,天舟四號發(fā)射成功,中國空間站由關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段轉(zhuǎn)入建造階段。

★2022年11月12日,天舟五號發(fā)射成功,首次實(shí)現(xiàn)2小時(shí)自動快速交會對接,創(chuàng)造了人類航天器最快交會對接紀(jì)錄。

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