2024年1月17日22時(shí)27分，搭載天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船的長征七號(hào)遙八運(yùn)載火箭騰空九霄、進(jìn)入太空，約3小時(shí)后與“天宮”順利交會(huì)對(duì)接，2024年中國載人航天的首次發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射成功

天舟七號(hào)作為我國載人航天工程進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段后的第4次發(fā)射任務(wù)，既承擔(dān)著運(yùn)送物資的重任，又肩負(fù)著技術(shù)優(yōu)化改進(jìn)的使命。此次發(fā)射，天舟七號(hào)給空間站送去了哪些貨物，它又是如何將“快遞”提升為“速運(yùn)”的呢？

01

運(yùn)貨5.6噸 為航天員送上年貨

天舟七號(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、貨運(yùn)效率最高、在軌支持能力最全的貨運(yùn)飛船。此次運(yùn)送的物資總重約5.6噸，貨物數(shù)量多達(dá)260余件，攜帶了航天員系統(tǒng)、空間站系統(tǒng)、應(yīng)用任務(wù)領(lǐng)域、貨運(yùn)飛船系統(tǒng)和工程總體貨物，主要可以分為三大類，分別為航天員的生活物資，水、氣等消耗類物資，以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)類物資等，裝載貨物種類繁多且大型貨物多。

天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船攜帶的貨包

本次，天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船為航天員乘組運(yùn)送了2.4噸的生活物資，重量超過貨物總重的四成，能夠同時(shí)保障神舟十七號(hào)、十八號(hào)兩個(gè)航天員乘組的食用需求。其中包含為神舟十七號(hào)乘組準(zhǔn)備的龍年春節(jié)大禮包，為航天員營造一個(gè)祥和快樂的春節(jié)氛圍。此外，約90公斤的新鮮果蔬大禮包也隨著天舟七號(hào)一同到達(dá)空間站，地面人員還對(duì)包裝設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，果蔬儲(chǔ)存時(shí)間更長、更新鮮。

天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船攜帶的新鮮水果

02

上行空間應(yīng)用系統(tǒng)物資 支持空間站持續(xù)滾動(dòng)開展空間實(shí)驗(yàn)

此次天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船為空間站在軌實(shí)驗(yàn)提供實(shí)驗(yàn)載荷、實(shí)驗(yàn)單元及樣品、實(shí)驗(yàn)耗材、備品備件等上行物資，支持持續(xù)滾動(dòng)開展空間實(shí)驗(yàn)。本次任務(wù)上行16個(gè)標(biāo)準(zhǔn)貨包、1套細(xì)胞上行生保支持裝置、1套4℃上行微流控芯片，共計(jì)上行產(chǎn)品61件，總重約473千克。其中，試驗(yàn)載荷定制貨包等大型貨物，每件貨物重量在100千克以上，將應(yīng)用于空間站在軌運(yùn)營、空間在軌科學(xué)試驗(yàn)。

神舟十七號(hào)航天員乘組開展在軌工作（資料圖）

本次任務(wù)空間應(yīng)用系統(tǒng)物資上行后將轉(zhuǎn)運(yùn)至空間站實(shí)驗(yàn)設(shè)施內(nèi)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)，承研單位涉及10個(gè)研究所、8所大學(xué)，其中2項(xiàng)細(xì)胞類生物實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在發(fā)射場臨射安裝，其他均為貨包形式裝載上行。這些科學(xué)載荷對(duì)后續(xù)空間探測具有重要意義。

神舟十七號(hào)航天員乘組整理空間站內(nèi)各類物資貨包（資料圖）

03

交會(huì)對(duì)接時(shí)長實(shí)現(xiàn)大幅縮減 未來或?qū)p輕航天員飛行壓力

天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船入軌后，采用3小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接方案，對(duì)接于空間站核心艙后向端口，形成組合體。

天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站組合體交會(huì)對(duì)接

相比常規(guī)6.5小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接，此次3小時(shí)快交進(jìn)一步壓縮了對(duì)接時(shí)間，將“快遞”提升為“速運(yùn)”。相比天舟五號(hào)2小時(shí)快交，此次3小時(shí)快交優(yōu)化了設(shè)計(jì)，是綜合火箭系統(tǒng)、空間站系統(tǒng)的相關(guān)要求提出的全新對(duì)接方式，靈活度更高，適應(yīng)范圍更廣，進(jìn)一步提高了貨運(yùn)飛船自主交會(huì)對(duì)接能力，豐富了交會(huì)對(duì)接模式，進(jìn)一步推動(dòng)了我國空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)發(fā)展。

那么和6.5小時(shí)方案相比，3小時(shí)方案是如何實(shí)現(xiàn)了超過一半時(shí)間的縮減呢？

天舟三號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站組合體完成6.5小時(shí)自主快速交會(huì)對(duì)接

由于技術(shù)逐步成熟，技術(shù)人員可以在更短的時(shí)間內(nèi)完成飛船和空間站相對(duì)位置的調(diào)整。因此，通過調(diào)整飛船的飛行軌跡，使天舟貨運(yùn)飛船與空間站的遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段縮短了一個(gè)圈次，時(shí)長相應(yīng)縮減了1.5小時(shí)。

在近距離導(dǎo)引段，由于技術(shù)的日趨成熟，減少或壓縮了近距離飛行流程，減少了走走停停，縮短了約2個(gè)小時(shí)。同時(shí)，也正因?yàn)轱w船飛行軌跡的調(diào)整，使得3小時(shí)方案較2小時(shí)方案抵御或克服不利條件的能力更強(qiáng)。

天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站組合體完成兩小時(shí)自主快速交會(huì)對(duì)接

另外，從工程實(shí)際來說，3小時(shí)方案也有其特別的意義。相較于6.5小時(shí)，3小時(shí)方案飛行時(shí)間短，可以減少航天員的飛行壓力，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。相較于2小時(shí)，飛行時(shí)間稍長，節(jié)奏稍緩，減輕了飛控團(tuán)隊(duì)的壓力等。

天舟七號(hào)是“天舟”系列貨運(yùn)飛船改進(jìn)型的第二艘，其順利完成3小時(shí)交會(huì)對(duì)接在軌驗(yàn)證任務(wù)，體現(xiàn)著中國智慧中國力量，代表著高水平科技自立自強(qiáng)。天舟七號(hào)任務(wù)也為2024年更具挑戰(zhàn)的全年任務(wù)拉開了序幕，愿在全體航天人的努力下，新的一年中國航天能向著建成航天強(qiáng)國目標(biāo)再下一城、再立新功！

實(shí)習(xí)編輯：趙琛