整船物資有效裝載容積擴(kuò)大20%，“帶貨”實(shí)力再升級(jí)；長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭與天舟貨運(yùn)飛船六度攜手，測(cè)發(fā)時(shí)間進(jìn)一步縮短、流程可靠性進(jìn)一步提升；將聚焦空間生命科學(xué)與生物技術(shù)等領(lǐng)域，開(kāi)展29項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用試驗(yàn)……
5月10日晚間，我國(guó)在文昌航天發(fā)射場(chǎng)用長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船。這是2023年我國(guó)載人航天工程任務(wù)的首次發(fā)射，也是我國(guó)空間站應(yīng)用與發(fā)展階段首次飛行任務(wù)。此次的“天舟快遞”有何升級(jí)？發(fā)射任務(wù)有哪些看點(diǎn)？
新華社記者 楊冠宇 攝
5月10日21時(shí)22分，搭載天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙七運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射，約10分鐘后，船箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道，之后，飛船太陽(yáng)能帆板順利展開(kāi)工作，發(fā)射取得圓滿(mǎn)成功。
看點(diǎn)一：新一組批生產(chǎn)的貨運(yùn)飛船“首發(fā)”
5月5日，天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船順利撤離空間站組合體，轉(zhuǎn)入獨(dú)立飛行階段。如今，中國(guó)空間站又迎來(lái)了新伙伴。
本次發(fā)射的天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船，承擔(dān)著空間站物資保障、在軌支持和空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)。相較于空間站全面建造階段發(fā)射的天舟四號(hào)、天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船有著“不凡”的身份——我國(guó)載人空間站應(yīng)用與發(fā)展階段發(fā)射的首發(fā)航天器；我國(guó)改進(jìn)型貨運(yùn)飛船首發(fā)船；天舟六號(hào)到天舟十一號(hào)組批生產(chǎn)的首發(fā)貨運(yùn)飛船。
5月7日，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船與長(zhǎng)征七號(hào)遙七運(yùn)載火箭組合體準(zhǔn)備轉(zhuǎn)運(yùn)。新華社發(fā)（邱立軍 攝）
作為空間站的地面后勤補(bǔ)給航天器，天舟貨運(yùn)飛船采用型譜化方案，設(shè)計(jì)了滿(mǎn)足不同貨物運(yùn)輸需求的全密封貨運(yùn)飛船、半密封貨運(yùn)飛船和全開(kāi)放貨運(yùn)飛船3種型譜。
截至目前，天舟一號(hào)至天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船均由航天科技集團(tuán)五院抓總研制，其中天舟六號(hào)為改進(jìn)型全密封貨運(yùn)飛船，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。
為了滿(mǎn)足密集發(fā)射需求，航天科技集團(tuán)五院在天舟貨運(yùn)飛船生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)行組批生產(chǎn)方式，即天舟三號(hào)至天舟五號(hào)一批生產(chǎn)研制，天舟六號(hào)至天舟十一號(hào)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(hào)開(kāi)始，技術(shù)團(tuán)隊(duì)針對(duì)后續(xù)任務(wù)需求，對(duì)貨運(yùn)飛船進(jìn)行了系統(tǒng)升級(jí)，如對(duì)貨物艙進(jìn)行較大改進(jìn)，大幅度增強(qiáng)密封艙的貨物運(yùn)輸能力等，給航天員提供的物資可以支撐更長(zhǎng)的時(shí)間。
看點(diǎn)二：“帶貨”實(shí)力再升級(jí)
天舟貨運(yùn)飛船承擔(dān)了補(bǔ)給空間站推進(jìn)劑消耗以及運(yùn)送航天員生活物資的使命，對(duì)于空間站的后勤保障具有十分重要的作用。本次任務(wù)中，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船裝載258件（套）貨物，運(yùn)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(bǔ)加推進(jìn)劑和多項(xiàng)實(shí)（試）驗(yàn)載荷。
中國(guó)航天員中心高級(jí)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(dá)71千克，約是天舟五號(hào)攜帶水果重量的兩倍，可滿(mǎn)足神舟十五號(hào)和神舟十六號(hào)乘組需求。
一艘貨運(yùn)飛船，其“帶貨”實(shí)力——貨物裝載能力的強(qiáng)弱是其“硬核”評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。因此，如何有效提升貨物裝載能力成為天舟六號(hào)的研制重點(diǎn)。
進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段，航天科技集團(tuán)五院貨運(yùn)飛船系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)將全密封貨運(yùn)飛船拓展為標(biāo)準(zhǔn)型8個(gè)貯箱和改進(jìn)型4個(gè)貯箱兩種狀態(tài)，根據(jù)空間站補(bǔ)加推進(jìn)劑上行需求選用。
改進(jìn)型全密封貨運(yùn)飛船拓展了全密封貨運(yùn)飛船型譜，提高了密封艙貨物裝載能力，可使貨運(yùn)飛船發(fā)射頻次由2年4發(fā)降低至2年3發(fā)，切實(shí)提高空間站工程綜合效益。
天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船為改進(jìn)型全密封4個(gè)貯箱狀態(tài)，以天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船為基線進(jìn)行了改進(jìn)，將原非密封的后錐段更改為密封艙，以擴(kuò)大密封艙裝載空間，提高密封艙貨物上行能力。同時(shí)取消了一層貯箱，原后錐段艙內(nèi)設(shè)備調(diào)整至推進(jìn)艙。
改進(jìn)后，整船物資有效裝載容積擴(kuò)大了20%，整船物資裝載能力提高至7.4噸，這是我國(guó)貨運(yùn)飛船貨物裝載能力首次突破7噸。
看點(diǎn)三：“老搭檔”加速再出發(fā)
六度攜手的長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭與天舟貨運(yùn)飛船已是一對(duì)“老搭檔”。長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭成為“天地運(yùn)輸走廊”的“貨運(yùn)專(zhuān)列”，以每年1至2次的發(fā)射頻率為我國(guó)空間站正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供物資保障。
在取得連續(xù)成功的同時(shí)，長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭研制隊(duì)伍也在持續(xù)優(yōu)化火箭設(shè)計(jì)和發(fā)射場(chǎng)測(cè)發(fā)流程。
“在測(cè)發(fā)流程方面，本次任務(wù)優(yōu)化了地面測(cè)控軟件，并進(jìn)行了單機(jī)、系統(tǒng)和全箭驗(yàn)證，測(cè)發(fā)流程可靠性得到進(jìn)一步提升。同時(shí)，經(jīng)過(guò)流程優(yōu)化，發(fā)射場(chǎng)測(cè)發(fā)時(shí)間從27天縮短至25天。”航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭總體主任設(shè)計(jì)師邵業(yè)濤說(shuō)。
回首來(lái)路，長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭自第一發(fā)任務(wù)至今，發(fā)射場(chǎng)工作流程所需時(shí)間從38天壓縮至25天。或許在常人看來(lái)，13天的時(shí)間不足為奇，但為了這13天，長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭型號(hào)隊(duì)伍走了近7年。
壓縮時(shí)間，絕不是對(duì)流程、步驟的簡(jiǎn)單取消，而是在吃透技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)流程的進(jìn)一步優(yōu)化。航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭總體副主任設(shè)計(jì)師郭金剛介紹，以往團(tuán)隊(duì)采用高精度水平測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量火箭的垂直度，之后團(tuán)隊(duì)以廠房平臺(tái)等設(shè)施為參考，保證了火箭“站立”安全，簡(jiǎn)化了發(fā)射場(chǎng)操作項(xiàng)目，也為火箭整體降本增效作出了貢獻(xiàn)。
航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭動(dòng)力系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師周宏介紹，研制隊(duì)伍對(duì)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等產(chǎn)品進(jìn)行了可靠性提升改進(jìn)，進(jìn)一步消除薄弱環(huán)節(jié)。
看點(diǎn)四：未來(lái)將開(kāi)展更多科學(xué)實(shí)驗(yàn)
本次天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船除攜帶各項(xiàng)物資外，還搭載了多項(xiàng)載荷，用于開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證。
載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)副總師、中科院空間應(yīng)用中心研究員呂從民介紹，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站完成快速交會(huì)對(duì)接后，將由航天員將相關(guān)產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)至空間站艙內(nèi)，按飛行任務(wù)規(guī)劃陸續(xù)開(kāi)展空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)、空間材料科學(xué)、空間應(yīng)用新技術(shù)試驗(yàn)等四個(gè)領(lǐng)域共29項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用試驗(yàn)。
“我們將在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜內(nèi)，開(kāi)展空間微重力環(huán)境對(duì)干細(xì)胞譜系分化的影響研究、干細(xì)胞3D生長(zhǎng)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(jìn)化研究、微重力環(huán)境對(duì)細(xì)胞間相互作用和細(xì)胞生長(zhǎng)影響的生物力學(xué)研究等4項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。”呂從民說(shuō)。
按計(jì)劃，還將利用夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙艙外空間輻射生物學(xué)暴露實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)展空間輻射損傷評(píng)估科學(xué)與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究、極端環(huán)境微生物對(duì)空間暴露環(huán)境的耐受性及其機(jī)制研究、空間暴露環(huán)境下生命分子的光化學(xué)行為研究。
呂從民介紹，在空間應(yīng)用新技術(shù)試驗(yàn)領(lǐng)域，還將利用問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙元器件與組件艙外通用試驗(yàn)裝置，開(kāi)展大規(guī)模集成電路、新型半導(dǎo)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(yīng)試驗(yàn)，為新型元器件與組件的研發(fā)以及空間應(yīng)用與防護(hù)提供技術(shù)支撐。
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