2024年載人航天工程發(fā)射任務(wù)啟幕 天舟飛船解鎖3小時(shí)“速運(yùn)”模式
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1月17日，搭載天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙八運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射。新華社記者 劉金海攝
1月17日22時(shí)27分，搭載天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙八運(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，天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船與火箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道，飛船太陽能帆板順利展開，發(fā)射取得圓滿成功，我國(guó)載人航天工程2024年發(fā)射任務(wù)首戰(zhàn)告捷。
本次任務(wù)中，天舟七號(hào)解鎖了3小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接的“速運(yùn)”模式。今天1時(shí)46分，天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船成功對(duì)接于空間站天和核心艙后向端口。交會(huì)對(duì)接完成后，天舟七號(hào)將轉(zhuǎn)入組合體飛行段。后續(xù)，神舟十七號(hào)航天員乘組將進(jìn)入天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船，按計(jì)劃開展貨物轉(zhuǎn)運(yùn)等相關(guān)工作。
5600千克貨物飛向空間站
作為改進(jìn)型全密封貨運(yùn)飛船，天舟七號(hào)是世界現(xiàn)役貨物運(yùn)輸能力最大、貨運(yùn)效率最高、在軌支持能力最全的貨運(yùn)飛船。本次運(yùn)輸物資總重約5600千克，貨物種類繁多。
將“快遞”安全送達(dá)，正是天舟飛船的使命。天舟飛船需要在近400公里高度的軌道上，以7.8千米每秒的速度與空間站對(duì)接，火箭入軌精度是飛船后續(xù)交會(huì)對(duì)接的重要保障。作為“空間站貨運(yùn)專列”，長(zhǎng)七火箭的研制是按載人火箭可靠性標(biāo)準(zhǔn)開展的，突破了近百項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，運(yùn)載能力余量、入軌精度指標(biāo)、可靠性指標(biāo)均高于設(shè)計(jì)指標(biāo)，并仍在持續(xù)優(yōu)化。
目前，長(zhǎng)七火箭技術(shù)團(tuán)隊(duì)正在開展5.2米整流罩的研制工作，未來還將把它打造成擁有故障診斷能力的“智慧火箭”。
飛船“到站”只需3小時(shí)
從地面“發(fā)貨”到空間站“收貨”，天舟七號(hào)運(yùn)輸只需大約3小時(shí)。
此前，航天技術(shù)人員曾嘗試“探索極限”——天舟五號(hào)飛船采用的是2小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接模式，創(chuàng)下了世界最快交會(huì)對(duì)接紀(jì)錄。不過，這一方案對(duì)各方面保障條件要求較高，目前最常用的6.5小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接方案則更加可靠。
隨著航天科技集團(tuán)五院502所研制的飛船制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)不斷成熟，技術(shù)人員找到了更優(yōu)解，集成“快”與“可靠”2項(xiàng)因子，3小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接方案誕生。
飛船制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)的進(jìn)步和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的累積，讓技術(shù)人員能用更短的時(shí)間，完成飛船和空間站相對(duì)位置的調(diào)整，交會(huì)對(duì)接的遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段能少飛上一圈，省下了1.5小時(shí)；近距離引導(dǎo)段則省去了不少“走走停停”的飛行流程，又節(jié)約了約2小時(shí)。新方案能減輕航天員的飛行壓力，減少對(duì)電池燃料等的需要，提升了任務(wù)整體應(yīng)對(duì)故障的能力，同時(shí)也能讓飛控團(tuán)隊(duì)節(jié)奏稍緩。后續(xù)經(jīng)過專家團(tuán)隊(duì)的評(píng)估，該模式將有望代替6.5小時(shí)方案，成為新的交會(huì)對(duì)接基本模式。
新型插座可快速維修
天舟七號(hào)飛船共運(yùn)送了2400千克的生活物資，技術(shù)人員還對(duì)包裝設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，確保物資儲(chǔ)存時(shí)間更長(zhǎng)、更新鮮。
這次，天舟七號(hào)還搭載了一個(gè)身形嬌小的新“乘客”——可在軌獨(dú)立更換熔斷器的新型供電插座，它不過10厘米見方，卻具備快速拆裝等多項(xiàng)在軌維修功能。在空間站建造階段初期，如果供電插座的熔斷器熔斷，只能由航天員將其整體帶回地面并返廠維修，成本高、周期長(zhǎng)。隨著空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)逐步增加，供電插座的用電狀態(tài)和工況更加復(fù)雜，新型插座將熔斷器組件外置，即使在太空微重力環(huán)境下，航天員只需一擰、一換，維修就能順利完成。
國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室也順利“補(bǔ)貨”。此次空間應(yīng)用系統(tǒng)共通過天舟七號(hào)飛船上行產(chǎn)品61件，總重約473千克，將支持空間站開展空間生命科學(xué)、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)等共計(jì)33項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。此外，飛船還搭載了多個(gè)科學(xué)載荷，對(duì)后續(xù)空間探測(cè)具有重要意義。
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