天舟一號發射成功 中國首單“太空快遞”發出

天舟一號發射成功 將對天宮“太空加油” 中國首單“太空快遞”發出

4月20日19時41分，搭載著中國首艘太空貨運飛船天舟一號的長征七號遙二運載火箭，在中國文昌航天發射場準時點火升空，約596秒后，飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，發射取得圓滿成功。

這是天舟貨運飛船和長征七號運載火箭組成的空間站貨物運輸系統的首次飛行試驗。此次任務是中國載人航天工程空間實驗室階段的收官之戰，標志著中國載人航天工程勝利完成“三步走”（載人飛行階段、空間實驗室階段和空間站階段）戰略中的“第二步”任務，意味著我國即將開啟空間站時代。

“零窗口”送“快遞小哥”入軌

天舟一號是中國自主研制的首艘貨運飛船，被人們形象地稱為太空“快遞小哥”。它采用兩艙構型，由貨物艙和推進艙組成，總長10.6米，艙體最大直徑3.35米，太陽帆板展開后最大寬度14.9米，起飛重量約13噸，是目前中國體積最大、重量最重的航天器。

“天舟一號塊頭雖大，卻有一顆細膩的‘心’。”中國航天科技集團第五研究院載人航天總體部載人航天器總體研究室副主任張健說，天舟一號的貨架采用基于蜂窩板、碳纖維立梁的梁板結構，讓其整體結構變得又輕又強壯。據悉，天舟一號的物資上行能力約6噸，推進劑補加能力約為2噸，具備獨立飛行3個月的能力。

本次發射首次采取“零窗口”發射模式，按照預先計算好的發射時間——20日19時41分，讓火箭準時點火升空。

負責此次運送任務的長征七號遙二運載火箭也不簡單，它是為中國空間站工程發射貨運飛船研制的新一代中型運載火箭，采用綠色環保的液氧煤油推進劑。這是它首次成功將天舟飛船送入預定軌道。2016年6月25日，長征七號遙一運載火箭在中國文昌航天發射場成功首飛。

將開展3次對接3次“加油”

天舟一號的主要任務之一是為天宮二號“送貨”，開展俗稱“太空加油”的推進劑補加實驗。期間，天舟一號將與在軌運行的天宮二號先后進行3次自主交會對接、3次推進劑在軌補加，以突破和掌握推進劑在軌補加等關鍵技術。在天舟一號之前，掌握了在軌推進劑補加技術的國家只有俄羅斯和美國，其中，實現在軌加注應用的只有俄羅斯。

按計劃，天舟一號入軌兩天后，將與天宮二號進行首次交會對接，形成組合體，然后進行推進劑補加實驗。天舟一號貨運飛船系統總體副主任設計師雷劍說，此次“太空加油”采用無增壓氣體損耗的氣體回用法，通過兩個航天器的燃料儲箱之間產生的壓力差，將推進劑從天舟一號自動輸送到天宮二號上。這種方法的氣體資源利用率高但過程復雜，分為29個步驟，每步都需要精細控制，整個補加過程要持續幾天。

首次補加推進劑之后，天舟一號和天宮二號組合體會進行約兩個月的在軌飛行。隨后，天舟一號飛船撤離天宮二號，從另一側與天宮二號進行繞飛交會對接，并進行推進劑補加。在完成繞飛實驗后，天舟一號將與天宮二號再次分離，兩個飛行器獨立飛行3個月。在這3個月的末期，兩個航天器將用6個小時左右的時間實現最后一次對接，驗證自主快速交會對接技術，并進行推進劑補加。在天舟一號之前，中國掌握的交會對接技術需耗時兩天左右。

進行13項太空實驗

鑒于未來天舟飛船要承擔為中國空間站輸送物資的任務，天舟一號此次還攜帶了40臺科學實驗設備，將進行新型元器件在軌驗證，空間環境探測、力學環境測量、生命科學方面等13項太空試驗。

完成既定任務后，天舟一號將受控離軌，隕落至預定安全海域；天宮二號留軌繼續開展拓展試驗和應用。

中國載人航天工程自1992年9月21日立項以來，25年間始終按“三步走”戰略分步推動實施。當前，空間站研制建設階段各項工作正穩步推進，中國計劃在2022年完成空間站的在軌組裝建造。天舟一號首次發射任務取得成功，將對后續運送空間站核心艙、實驗艙等任務起到重要作用。