天舟九号任务圆满成功,8年9艘飞船,“最强太空快递”如何实现使命必达?
北京时间今天(15日)5时34分,天舟九号货运飞船搭乘长征七号遥十运载火箭在中国文昌航天发射场顺利发射升空,8时52分,飞船入轨后顺利完成状态设置,成功对接于空间站天和核心舱后向端口。天舟系列的每一次发射都是对技术精度的极致挑战。今天启程的天舟货运飞船载货量大幅提升、物资运输应急保障能力再上新台阶、持续开展搭载载荷试验……此次“太空快递”上新,天舟九号如何做到使命必达?货包中还藏有怎样的惊喜?
图为:长七火箭点火瞬间
天舟九号货运飞船是中国空间站应用与发展阶段组批生产的第4艘货运飞船,这次货物物资的运输量是6.5吨,是整个空间站应用与发展阶段以来,质量运输最大的一次。
中国航天科技集团张振华:我们首次建立了物资应急保障的模式,中国航天科技集团五院抓总研制的天舟九号是作为第一艘具备这种能力的货运飞船。如果说我们有什么突发情况的话,货运飞船就具备在三个月内再次实施发射,进行物资补给的能力。从而更好地为空间的运营发展提供支持。也就是说,现在建立了一种正常的任务船加应急船物资保障的模式。这次的货运量相当于天舟八号11%的提升。货物的种类也涵盖航天员的生活物资,在轨的实验用品,以及空间站的物品等等,有固态的货物、器材的货物,液态货物都有,还有特别
大件的货物。
其中,最金贵的物资之一要数两套飞天舱外航天服,编号分别为D、E。飞行服D、E在建造阶段的舱外服飞行验证基础上,稳妥实施优化改进,开展地面及在轨服装数据积累与寿命评估,设计使用寿命由原来的3年15次提升到4年20次。张振华介绍,类似“超常规行李”,对于航天服这样的特殊货物,专门设置了支架装置进行装载。
张振华:专用专架把航天服和船之间通过支架连接起来,能够适应航天服这种很特殊且娇贵的货物的安装需求。因为它的接口构型都是比较复杂的。
天舟九号上的乘客种类众多,又形态各异,如何在飞船中井然有序,并肩起飞呢?四个字“优化格局”。中国航天科技集团 白明生透露,天舟飞船初始设计时就已考虑到动态适应各种货物的运输场景。目前,飞船内部采用了类似“太空版宜家”的智能布局,通过合理规划货格空间,实现了对6.5吨各类物资的高效装载。固态货物、器材货物、液态货物以及大件特殊货物各得其所,井然有序。
白明生:在后台当中初始设计的时候就是要考虑到动态适应各种那个货物,原来装舱外服的地方是货格,装普通货的,我们就改装,把后边那个隔板拆了,但是我们预留的这些支架的接口,拆除支架我就可以改装,可以实现动态适应能力就很强。
天舟九号飞船容积22.5立方米,原本由直径3.35米的货物舱和直径2.8米推进舱组成。在实际应用过程中,白明生介绍,目前飞船采用四贮箱改进型全密封设计,通过将传统的八贮箱改为四贮箱,使货物舱变为密封舱,整体容积增加了1/4。
白明生:从天舟六号开始到天舟九号是四个贮箱的状态。我们把上面4个贮箱去掉,把货物舱后锥的设备挪到这下边4个贮箱位置,装上支架以后给装上来,把货物舱的后锥原来是不密封的,它是装设备的,变成一个密封舱,就跟上面合成一体是一个整体的密封舱,这样整个密封舱的空间就大了,原来是40个立方米,后来就变成50个立方米,这一下增加了就是1/4。变化根据任务需求改变的。
空间增加的同时,此次太空货物中的“大块头”更是少不了。其中最大的家伙重达近200公斤。
张振华:非常大的一个科学实验装置,有将近200公斤重。对这次的货物装载包括安装都带来了不小的挑战。我们在北京出厂前,就把这个货物装在船上参加了整船的力学实验,振动实验,确保船和货物之间的接口能够满足要求。用于太空测距的一个装置,类似于咱们现在船上装的激光雷达,但是它是新一代的。另外还有一个新型推进装置是验证一种新型的推进技术。相当于在完成物资保障任务的同时,然后去开展这些实验,获取一些实验的数据有助于新型的空间技术的一个突破。
中国航天科技集团 白明生指出,包括上行物资在内,天舟货运飞船实际肩负三大项任务。
白明生:第一项就是上行物资,下行废弃物,这是它的主要任务。还有一个在组合体阶段给空间站提供动力,发动机的工作包括推进剂的消耗,是这个支持空间站带来的这个姿态轨道控制,这是第二个任务。第三个任务的话,就是支持一些实验项目,这次呢我们也搭载了实验项目。
从天舟一号到天舟五号,交会对接时间从近2天压缩至2小时,目前最终确定3小时方案为最优——这既保证效率,又降低对火箭入轨条件、测控精度的要求,提升任务可靠性。
八年,九艘天舟飞船——从首飞时的蹒跚学步,到如今扛鼎世界最强太空货运,成为世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船之一。未来,还会有更多的力量加入“货运队伍”,进一步降低中国空间站上行货物运输成本,增强货物运输灵活性。
监制丨丁飞
记者丨邢斯嘉 张棉棉
责任编辑:李瑞
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