北國(guó)4月桃花爛漫、春光旖旎的時(shí)節(jié),，南海之濱的文昌航天發(fā)射中心在海風(fēng)輕拂之下已透著幾分燥熱,。在這里，中國(guó)航天精兵又一次吹響了“集結(jié)號(hào)”,，而這次他們肩上的重?fù)?dān)是實(shí)施天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船任務(wù),，決勝中國(guó)載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)的收官之戰(zhàn)。

　　中國(guó)太空貨運(yùn)船國(guó)際領(lǐng)先

　　中國(guó)載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室一共有4次飛行任務(wù),，已圓滿實(shí)施了3次,。2016年6月25日，長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭首飛,，這是中國(guó)載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室飛行任務(wù)的開局之戰(zhàn),。兩個(gè)多月后，9月15日,，天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室順利升空,。10月17日，神舟十一號(hào)載人飛船發(fā)射升空,，精確入軌并于2天內(nèi)完成與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接,，形成的組合體在軌飛行30天。11月18日,，神舟十一號(hào)返回艙實(shí)施返回,。根據(jù)中國(guó)載人航天工程辦公室披露的信息,，第四次飛行也就是天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射任務(wù)將于近期開展。

　　作為中國(guó)首個(gè)貨運(yùn)飛船,，天舟一號(hào)由中國(guó)空間技術(shù)研究院研制,，主要承擔(dān)向空間實(shí)驗(yàn)室運(yùn)輸貨物和推進(jìn)劑太空在軌補(bǔ)加的工作。就其承擔(dān)的貨運(yùn)任務(wù)來(lái)看,，天舟一號(hào)的運(yùn)載能力堪稱強(qiáng)大,。這一點(diǎn)表現(xiàn)在其大容積上。它采用兩艙構(gòu)型,，由貨物艙和推進(jìn)艙組成,。其總長(zhǎng)為10.6米，最大直徑3.35米,，起飛質(zhì)量重約13噸,，太陽(yáng)帆板展開后最大寬度14.9米。其體積比天宮二號(hào)和神舟飛船都要大,，實(shí)際上,，它是目前我國(guó)體積最大、重量最大的航天器,。此外,，其強(qiáng)大運(yùn)載能力還表現(xiàn)在載貨比指標(biāo)上。據(jù)天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船總設(shè)計(jì)師白明生介紹,，天舟運(yùn)載能力是根據(jù)空間站的規(guī)模來(lái)設(shè)計(jì)的,，天舟一號(hào)的載貨比(即貨物重量占整個(gè)飛船的總重量的比例，是考核貨運(yùn)飛船的主要指標(biāo),，載貨比數(shù)值越高,，說(shuō)明運(yùn)載效率越高)較高，將來(lái)還可以進(jìn)一步優(yōu)化到0.48,，該數(shù)值將超越歐洲,、日本等國(guó)家的現(xiàn)役貨運(yùn)飛船，處于國(guó)際領(lǐng)先水平,。

　　天舟一號(hào)不僅自身具備獨(dú)立飛行3個(gè)月的能力,，而且還有對(duì)天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)施推進(jìn)劑在軌加注的重要使命。據(jù)白明生介紹,，天舟一號(hào)攜帶約2噸重推進(jìn)劑包括氧化劑和燃燒劑,，不僅量足夠，而且還有備份,。

　　運(yùn)載火箭安全性能高位再攀升

　　即將承擔(dān)天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射任務(wù)的是長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭,，它們一起組成了空間實(shí)驗(yàn)室的貨物運(yùn)輸系統(tǒng)。

　　長(zhǎng)征七號(hào)是新一代中型運(yùn)載火箭?？蔀槲覈?guó)載人航天工程發(fā)射貨運(yùn)飛船,，也可用于發(fā)射人造衛(wèi)星等其他載荷。箭體總長(zhǎng)53.1米,，芯級(jí)直徑3.35米,，捆綁4個(gè)直徑2.25米的助推器,，采用液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)等新技術(shù),，近地軌道運(yùn)載能力13.5噸。航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭總指揮王小軍介紹說(shuō),，正是運(yùn)載能力強(qiáng),、可靠性高，它才能承擔(dān)發(fā)射天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船的任務(wù),。此外,，長(zhǎng)征七號(hào)的安全性也有進(jìn)一步提升，具體來(lái)說(shuō),，現(xiàn)役其他運(yùn)載火箭可靠性達(dá)到97%,，長(zhǎng)征七號(hào)進(jìn)一步提升到98%。雖然其首飛表現(xiàn)完美,，但是為適應(yīng)即將到來(lái)的發(fā)射任務(wù),，長(zhǎng)征七號(hào)遙二火箭在首飛試驗(yàn)結(jié)果分析基礎(chǔ)上，按照發(fā)射天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船的狀態(tài)變化要求,，進(jìn)行了相應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì),，進(jìn)一步提高了相關(guān)產(chǎn)品的可靠性，以滿足發(fā)射的任務(wù)要求,。

　　長(zhǎng)征七號(hào)遙二火箭按流程完成了出廠前的所有研制工作,，從天津港啟程后，經(jīng)海路運(yùn)輸安全運(yùn)抵文昌航天發(fā)射場(chǎng),，并隨后開展發(fā)射場(chǎng)區(qū)總裝和測(cè)試工作,。目前，發(fā)射場(chǎng)設(shè)施設(shè)備狀態(tài)良好,，各項(xiàng)準(zhǔn)備工作有序進(jìn)行,。對(duì)長(zhǎng)征七號(hào)與天舟一號(hào)即將開啟的太空旅程，航天科技集團(tuán)長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭副總設(shè)計(jì)師程堂明表示十分期待,，因?yàn)殚L(zhǎng)征七號(hào)的當(dāng)初立項(xiàng)就是為發(fā)射貨運(yùn)飛船,，可以說(shuō)為貨運(yùn)飛船而生的，而這將是其履行使命的第一次應(yīng)用發(fā)射,，意義重大?，F(xiàn)在只待迎來(lái)激動(dòng)人心的發(fā)射時(shí)刻。

　　“太空加油”將書寫中國(guó)航天傳奇

　　按計(jì)劃，天舟一號(hào)發(fā)射入軌后,，將與在軌運(yùn)行的天宮二號(hào)先后進(jìn)行3次交會(huì)對(duì)接,、3次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加以及空間應(yīng)用和航天技術(shù)等多領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

　　第一次與天宮二號(hào)交會(huì)對(duì)接預(yù)計(jì)于發(fā)射入軌兩天后進(jìn)行,，二者組合體隨后在軌飛行兩個(gè)月,。期間，計(jì)劃完成3次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加試驗(yàn),，同時(shí)測(cè)試貨運(yùn)飛船對(duì)組合體的控制能力,。

　　推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)俗稱“太空加油”技術(shù)，是天舟一號(hào)核心目標(biāo)任務(wù)之一,，是空間站建設(shè)的標(biāo)配,。由于空間站在太空軌道運(yùn)行會(huì)受到殘存大氣阻力的影響而逐漸降低軌道高度，為了保持原有高度,，就必須消耗燃料推動(dòng)其上升,，這就需要貨運(yùn)飛船為空間站進(jìn)行燃料補(bǔ)充。天舟一號(hào)將通過一些特有的接口將燃料加注到天宮二號(hào)中,，創(chuàng)造中國(guó)航天新篇章,。

　　上述任務(wù)完成后，天舟一號(hào)將與天宮二號(hào)分離,，之后從另一側(cè)與天宮二號(hào)進(jìn)行二次對(duì)接,。白明生指出，第二次對(duì)接的主要任務(wù)是進(jìn)行繞飛實(shí)驗(yàn),，檢驗(yàn)天舟一號(hào)前向?qū)幽芰?。他解釋說(shuō)，天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室和未來(lái)的空間站有前向后向兩個(gè)對(duì)接口,，這就要求貨運(yùn)飛船具備后向?qū)雍颓跋驅(qū)幽芰?。屆時(shí)，天舟一號(hào)與天宮二號(hào)分離后,，再繞飛天宮二號(hào)進(jìn)行前向?qū)印?/p>

　　完成繞飛試驗(yàn)以后,，天舟一號(hào)將與天宮二號(hào)再次分離，各自獨(dú)立飛行3個(gè)月,。這期間,，天舟一號(hào)的主要任務(wù)是完成搭載的空間科學(xué)試驗(yàn)。之后,，按照計(jì)劃,，天舟一號(hào)第三次實(shí)現(xiàn)與天宮二號(hào)交會(huì)對(duì)接。值得一提的是這次交會(huì)將用約6個(gè)小時(shí)完成,，將是一次名副其實(shí)的自主快速交會(huì)對(duì)接,。

　　除了空中加油和交會(huì)對(duì)接實(shí)驗(yàn)之外,，天舟一號(hào)還開展多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究及技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)。其中,，“非牛頓引力實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證”將在軌測(cè)試高精度靜電懸浮加速度計(jì)的工作性能,，獲得的試驗(yàn)結(jié)果將為我國(guó)“衛(wèi)星重力測(cè)量”“空間引力波探測(cè)”等空間計(jì)劃提供重要支撐。此外,，“微重力對(duì)細(xì)胞增殖和分化影響研究”項(xiàng)目有望應(yīng)用于心臟和肝臟疾病的治療,、器官移植、生殖健康以及預(yù)防和治療骨質(zhì)變化疾病等方面,。全部完成上述任務(wù)后,，天舟一號(hào)將受控離軌，隕落至預(yù)定安全海域,。

　　我們相信,，天舟一號(hào)與長(zhǎng)征七號(hào)構(gòu)成的中國(guó)載人空間站貨運(yùn)系統(tǒng)將是引以為傲的夢(mèng)幻組合，它們攜手將實(shí)現(xiàn)中國(guó)空間站新的關(guān)鍵技術(shù)突破,，取得中國(guó)載人航天工程新的重大勝利。(張保淑)