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天舟一号发射升空 此行它有哪些任务?

核心提示: 4月20日19时41分,搭载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,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。

4月20日19时41分,搭载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,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。

据媒体报道,天舟一号此后将与天宫二号空间实验室完成交会对接,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。目前,天宫二号运行在距地面393公里的近圆对接轨道,设备工作正常,运行状态良好,满足交会对接任务要求。

视频截图

这是天舟货运飞船和长征七号运载火箭组成的空间站货物运输系统的首次飞行试验。飞船入轨后,将按预定程序与在轨运行的天宫二号先后进行自动交会对接、自主快速交会对接等3次交会对接,3次推进剂在轨补加,以及空间应用和航天技术等领域的多项实(试)验。

期间,天舟一号与天宫二号组合体在轨飞行约2个月,天舟一号独立飞行约3个月。完成既定任务后,天舟一号将受控离轨,陨落至预定安全海域;天宫二号留轨继续开展拓展试验和应用。

长征七号遥二运载火箭与之前执行首飞任务的长征七号遥一运载火箭技术状态基本一致,为满足发射货运飞船要求,进行了部分技术状态更改,进一步提高了安全性与可靠性。

资料图

三合三离|天舟一号与天宫二号将三次对接

天舟一号从海南文昌航天发射场使用长征七号运载火箭发射入轨后,才刚刚开启了他星河征途的第一步。此后他将与在轨运行的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。

首次对接:两天后,天舟一号与天宫二号进行首次交会对接。之后,天舟一号与天宫二号组合体将进行为期两个月的在轨飞行。期间,计划完成3次推进剂在轨补加试验,同时测试货运飞船对组合体的控制能力。

二次对接:完成首次对接后,天舟一号与天宫二号分离,然后绕飞到天宫二号的另一侧,进行第二次对接。第二次对接的主要任务是进行绕飞实验,检验天舟一号前向对接能力。之后天舟一号与天宫二号再次分离,两个飞行器将独立飞行三个月,完成搭载的空间科学试验。>> “太空加油”让多少国家眼红?

三次对接:天舟一号与天宫二号进行最后一次对接,验证自主快速交会对接技术,要求在六小时左右实现对接。完成所有既定任务后,天舟一号将受控离轨,陨落至空间安全海域。

任务艰巨|“快递小哥”天舟一号很忙碌

“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。

天舟一号的独门功夫

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。>>天舟一号任务全解析,上天后都忙点啥?

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。

专家解读|天舟一号如何确保货运物资安全

人们将天舟一号形象地称为太空"快递小哥",那么这样一个大块头的"快递小哥"怎样确保运送货物的安全呢?

"天舟一号块头虽大,却有一颗细腻的'心'。"中国航天科技集团第五研究院载人航天总体部载人航天器总体研究室副主任张健说,飞船内壁四周全部设置为货架,中间留出一条矩形通道供航天员通行,航天员身处货架通道中,可以随意走动、转身、取放货物。

为提升天舟一号承载量,飞船内部采用了高效承载货架设计。张健说,表面上看,这些货架和普通的储物格类似,但其细节和构型都经过科学分析论证。货架采用基于蜂窝板、碳纤维立梁的梁板结构,形成大量的标准装货单元,传力效果好。

由于天舟一号运送的物资中有许多精密仪器设备和航天员用品,装载物资的货包必须具备保护功能。货运飞船机械总体主管设计师郭军辉介绍,新研制的高科技货包外观呈清新的乳黄色,采用新型抗菌防潮防霉布料,可确保货物在货包中存放一年。此外,针对不同体积、形状的货物,还进行了定制化和系列化设计。

五大亮点|现役运载能力最强的货运飞船

现役运载能力最强的货运飞船: 天舟一号货运飞船副总设计师徐小平介绍称,天舟一号设计最大运货能力达到6吨多,上行载货性价比优于国际现役货运飞船,快递货物经济实惠。

目前世界上最大运载能力超过5吨的现役的货运飞船只有中国的天舟一号和日本的HTV,运载能力达到7吨的ATV货运飞船目前已经没有发射计划。HTV最大运载能力6吨,但其总重量达到了16吨,超过了天舟一号货运飞船。因此,天舟一号是世界上现役运载能力最强的货运飞船。>>各国宇宙飞船大盘点!中国“天舟”排第几?

“太空加油”让空间站飞得更久: 天宫二号空间实验室总设计师朱枞鹏此前接受采访时表示,按计划,从2018年起,中国将陆续发射空间站的核心舱和实验舱,2022年左右建成空间站。空间站太空“加油”这项任务由“天舟”系列货运飞船来完成。在天舟一号之前,掌握了在轨推进剂补加技术的国家只有俄罗斯和美国,其中,实现在轨加注应用的只有俄罗斯。

太空对接技术从“普列”时代跨入“高铁”时代: 目前,2天~3天交会对接策略是地面向国际空间站运送航天员的主要方式,而本次验证的快速交会对接,从入轨到对接成功仅需要几个小时,飞几圈就可以了,且以飞船的自主制导和控制为主。一个形象的比喻是,天舟一号跨出了从“普通列车”迈向“高铁”的一大步,能做到更快、更舒适、更稳妥地运输货物。

型谱化设计让飞船家族“人丁兴旺”: 我国航天界较早使用“型谱”概念的是运载火箭,然而,勇敢迈出载人航天器型谱化设计第一步的则是天舟一号货运飞船。据介绍,针对运输的货物的不同类型和需求,天舟系列货运飞船设计了“全密封”、“半开放”、“全开放”三种型谱。作为首发货运飞船,天舟一号设计为全密封型谱状态。

主动离轨不给太空“添堵”: 相较于一般卫星在使命完成后,随着推进剂的消耗殆尽,而缓慢降轨,最终在大气层烧毁的结束方式,天舟一号首次采用主动离轨方式,并能受控地落到预定区域,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自己的贡献。

意义非凡|将为未来空间站上行物资补给积累经验

中国航天员科研训练中心航天员系统副总设计师黄伟芬近日在接受记者采访时表示,在天舟一号货运飞船的发射任务中,涉及航天员系统的任务主要有四个方面:提供装船上行货物、获取舱外航天服数据、医学评价和工效学评价。

黄伟芬说,货运飞船是按照3人30天的任务进行配置相应货物,主要包括航天员的健康、生活和工作保障。这次飞行任务还将验证货物打包、运输、信息管理、交付、装载、微生物控制等全过程方案的有效性。

她介绍,舱外航天服是航天员实现舱外活动的重要保障。未来在完成空间站的组建和设备维修等任务中,航天员都需要身着舱外航天服。“在这次任务中,我们想通过搭载舱外服的结构服,安装相关传感器获取力学和温度等数据,为未来的舱外服设计等相关方面积累数据和依据。”

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责任编辑:石卉
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