整船物資有效裝載容積擴大20%，“帶貨”實力再升級；長征七號運載火箭與天舟貨運飛船六度攜手，測發(fā)時間進一步縮短、流程可靠性進一步提升；將聚焦空間生命科學與生物技術(shù)等領(lǐng)域，開展29項科學實驗和應用試驗……
5月10日晚間，我國在文昌航天發(fā)射場用長征七號運載火箭成功發(fā)射天舟六號貨運飛船。這是2023年我國載人航天工程任務的首次發(fā)射，也是我國空間站應用與發(fā)展階段首次飛行任務。此次的“天舟快遞”有何升級？發(fā)射任務有哪些看點？
新華社記者 楊冠宇 攝
5月10日21時22分，搭載天舟六號貨運飛船的長征七號遙七運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，約10分鐘后，船箭成功分離并進入預定軌道，之后，飛船太陽能帆板順利展開工作，發(fā)射取得圓滿成功。
看點一：新一組批生產(chǎn)的貨運飛船“首發(fā)”
5月5日，天舟五號貨運飛船順利撤離空間站組合體，轉(zhuǎn)入獨立飛行階段。如今，中國空間站又迎來了新伙伴。
本次發(fā)射的天舟六號貨運飛船，承擔著空間站物資保障、在軌支持和空間科學實驗的任務。相較于空間站全面建造階段發(fā)射的天舟四號、天舟五號貨運飛船，天舟六號貨運飛船有著“不凡”的身份——我國載人空間站應用與發(fā)展階段發(fā)射的首發(fā)航天器；我國改進型貨運飛船首發(fā)船；天舟六號到天舟十一號組批生產(chǎn)的首發(fā)貨運飛船。
5月7日，天舟六號貨運飛船與長征七號遙七運載火箭組合體準備轉(zhuǎn)運。新華社發(fā)（邱立軍 攝）
作為空間站的地面后勤補給航天器，天舟貨運飛船采用型譜化方案，設計了滿足不同貨物運輸需求的全密封貨運飛船、半密封貨運飛船和全開放貨運飛船3種型譜。
截至目前，天舟一號至天舟六號貨運飛船均由航天科技集團五院抓總研制，其中天舟六號為改進型全密封貨運飛船，是世界現(xiàn)役貨物運輸能力最大、在軌支持能力最全的貨運飛船。
為了滿足密集發(fā)射需求，航天科技集團五院在天舟貨運飛船生產(chǎn)過程中實行組批生產(chǎn)方式，即天舟三號至天舟五號一批生產(chǎn)研制，天舟六號至天舟十一號一批生產(chǎn)研制，從而確保同一批次的外形、功能相似或相近。
從天舟六號開始，技術(shù)團隊針對后續(xù)任務需求，對貨運飛船進行了系統(tǒng)升級，如對貨物艙進行較大改進，大幅度增強密封艙的貨物運輸能力等，給航天員提供的物資可以支撐更長的時間。
看點二：“帶貨”實力再升級
天舟貨運飛船承擔了補給空間站推進劑消耗以及運送航天員生活物資的使命，對于空間站的后勤保障具有十分重要的作用。本次任務中，天舟六號貨運飛船裝載258件（套）貨物，運輸物資總重約5.8噸，包括6名航天員在軌駐留消耗品、約700千克補加推進劑和多項實（試）驗載荷。
中國航天員中心高級工程師、航天員系統(tǒng)副總指揮尹銳介紹，此次攜帶的航天員生活物資主要包括服裝、食品、飲用水等，其中新鮮水果重達71千克，約是天舟五號攜帶水果重量的兩倍，可滿足神舟十五號和神舟十六號乘組需求。
一艘貨運飛船，其“帶貨”實力——貨物裝載能力的強弱是其“硬核”評判標準。因此，如何有效提升貨物裝載能力成為天舟六號的研制重點。
進入空間站應用與發(fā)展階段，航天科技集團五院貨運飛船系統(tǒng)團隊將全密封貨運飛船拓展為標準型8個貯箱和改進型4個貯箱兩種狀態(tài)，根據(jù)空間站補加推進劑上行需求選用。
改進型全密封貨運飛船拓展了全密封貨運飛船型譜，提高了密封艙貨物裝載能力，可使貨運飛船發(fā)射頻次由2年4發(fā)降低至2年3發(fā)，切實提高空間站工程綜合效益。
天舟六號貨運飛船為改進型全密封4個貯箱狀態(tài)，以天舟五號貨運飛船為基線進行了改進，將原非密封的后錐段更改為密封艙，以擴大密封艙裝載空間，提高密封艙貨物上行能力。同時取消了一層貯箱，原后錐段艙內(nèi)設備調(diào)整至推進艙。
改進后，整船物資有效裝載容積擴大了20%，整船物資裝載能力提高至7.4噸，這是我國貨運飛船貨物裝載能力首次突破7噸。
看點三：“老搭檔”加速再出發(fā)
六度攜手的長征七號運載火箭與天舟貨運飛船已是一對“老搭檔”。長征七號運載火箭成為“天地運輸走廊”的“貨運專列”，以每年1至2次的發(fā)射頻率為我國空間站正常運轉(zhuǎn)提供物資保障。
在取得連續(xù)成功的同時，長征七號運載火箭研制隊伍也在持續(xù)優(yōu)化火箭設計和發(fā)射場測發(fā)流程。
“在測發(fā)流程方面，本次任務優(yōu)化了地面測控軟件，并進行了單機、系統(tǒng)和全箭驗證，測發(fā)流程可靠性得到進一步提升。同時，經(jīng)過流程優(yōu)化，發(fā)射場測發(fā)時間從27天縮短至25天。”航天科技集團一院長征七號運載火箭總體主任設計師邵業(yè)濤說。
回首來路，長征七號運載火箭自第一發(fā)任務至今，發(fā)射場工作流程所需時間從38天壓縮至25天。或許在常人看來，13天的時間不足為奇，但為了這13天，長征七號運載火箭型號隊伍走了近7年。
壓縮時間，絕不是對流程、步驟的簡單取消，而是在吃透技術(shù)的基礎上對流程的進一步優(yōu)化。航天科技集團一院長征七號運載火箭總體副主任設計師郭金剛介紹，以往團隊采用高精度水平測量儀來測量火箭的垂直度，之后團隊以廠房平臺等設施為參考，保證了火箭“站立”安全，簡化了發(fā)射場操作項目，也為火箭整體降本增效作出了貢獻。
航天科技集團一院長征七號運載火箭動力系統(tǒng)副主任設計師周宏介紹，研制隊伍對火箭發(fā)動機等產(chǎn)品進行了可靠性提升改進，進一步消除薄弱環(huán)節(jié)。
看點四：未來將開展更多科學實驗
本次天舟六號貨運飛船除攜帶各項物資外，還搭載了多項載荷，用于開展科學實驗和驗證。
載人航天工程空間應用系統(tǒng)副總師、中科院空間應用中心研究員呂從民介紹，天舟六號貨運飛船與空間站完成快速交會對接后，將由航天員將相關(guān)產(chǎn)品轉(zhuǎn)運至空間站艙內(nèi)，按飛行任務規(guī)劃陸續(xù)開展空間生命科學與生物技術(shù)、微重力流體物理與燃燒科學、空間材料科學、空間應用新技術(shù)試驗等四個領(lǐng)域共29項科學實驗和應用試驗。
“我們將在問天實驗艙生物技術(shù)實驗柜內(nèi)，開展空間微重力環(huán)境對干細胞譜系分化的影響研究、干細胞3D生長及組織構(gòu)建研究、蛋白與核酸共起源及密碼子起源的分子進化研究、微重力環(huán)境對細胞間相互作用和細胞生長影響的生物力學研究等4項科學實驗。”呂從民說。
按計劃，還將利用夢天實驗艙艙外空間輻射生物學暴露實驗裝置，開展空間輻射損傷評估科學與應用關(guān)鍵技術(shù)研究、極端環(huán)境微生物對空間暴露環(huán)境的耐受性及其機制研究、空間暴露環(huán)境下生命分子的光化學行為研究。
呂從民介紹，在空間應用新技術(shù)試驗領(lǐng)域，還將利用問天實驗艙元器件與組件艙外通用試驗裝置，開展大規(guī)模集成電路、新型半導體器件、光纖及光電子器件等元器件與部組件的空間環(huán)境效應試驗，為新型元器件與組件的研發(fā)以及空間應用與防護提供技術(shù)支撐。
更多精彩內(nèi)容歡迎點擊==>>電子技術(shù)應用-AET<<
