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天舟一号 整装待发
2017-04-18 人民日报

20日至24日择机发射,可将6吨货物送往空间站,助航天员在轨长期驻留 

 

 

4月17日,长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体在垂直转运中。

杨志远摄

  4月17日7时30分,位于海南文昌的中国文昌航天发射场,承载着天舟一号货运飞船和长征七号遥二运载火箭组合体的活动发射平台驶出总装测试厂房,垂直转运至发射区,完成最终状态确认后,预计于4月20日至24日择机发射。作为我国首艘太空货运飞船,天舟一号的首飞将揭开我国载人航天工程空间实验室飞行任务收官之战的序幕。

  太空货运飞船有怎样的发展历史,在人类探索太空的进程中扮演何种角色,未来发展形态如何?记者专访了国际宇航联空间运输委员会秘书长、中国航天科工集团公司二院二部研究员杨宇光。

  进步一号

  人类首艘货运飞船,使长驻太空成为可能

  记者:从发展历程来看,货运飞船的可靠性如何?

  杨宇光:人类第一艘货运飞船是1978年1月20日在苏联拜科努尔航天中心发射的进步一号。发射两天后,进步一号顺利与轨道上运行的礼炮6号空间站对接,为航天员尤里·罗曼年科和格奥尔基·格列奇科送去了1.3吨食物、给养、零件备份和科学仪器,还为空间站带去了1吨重的推进剂和氧气,这使人类在太空的长期驻留成为可能。

  进步号飞船不但能够为空间站运输航天员的生活物资和推进剂,还可以为空间站送去维修用的部件和新的科学试验仪器,这不但延长了在轨科学试验仪器的寿命,还可以更加灵活多样地安排新的科学试验,使得进步号飞船一直服役至今。在进步号的支持下,和平号空间站创造了人类太空连续驻留423天的纪录。

  进步号飞船本身不像载人飞船那样可以回收,一般在完成补给任务后,航天员会将空间站上产生的各种生活垃圾和废物填入进步号,随之离轨一同销毁。在进步号众多的任务中,只有3次因为发射失败而导致整个任务失败,但从整个进步号的发展历程来看,其可靠性是相当高的。在可以预见的将来,仍将在国际空间站的运行中发挥着重要的作用。

  龙飞船

  商业货运飞船,成为空间站货运的补充力量

  记者:目前服役中的太空货运工具各具哪些优势?

  杨宇光:除了进步号货运飞船外,国际空间站在最初的设计中非常依赖航天飞机,但2011年航天飞机退役后,单靠进步号货运飞船无法满足重量超过400吨、拥有6名常驻航天员的国际空间站的运营。在这种情况下,欧空局的自动转运飞行器ATV和日本研制的HTV,成为国际空间站货运补给的重要补充。

  欧洲的ATV重量超过20吨,可以为空间站运输约8吨的货物,加压货舱拥有48立方米的巨大容积,重量和货运量在已有的和正在研制的货运飞船中都是最大的。

  日本的HTV的空载重量约10.5吨,可以将6吨重的货物送往国际空间站。不过,与进步号和ATV不同,HTV不会自动与空间站对接,而是飞到空间站附近,由空间站的机械臂将其“抓捕”并停靠在国际空间站和谐号节点舱的靠泊口上。这在设计上极大简化了交会对接系统的设计。在所有的货运飞船中,HTV拥有最大的舱门,可以将国际空间站标准机柜直接从飞船中转移到空间站内,带来了很多的便利。

  记者:龙飞船为什么如此引人关注?

  杨宇光:龙飞船由美国太空探索公司SpaceX自主研发,飞船的加压舱能够实现回收并重复使用,这也使得龙飞船成为第一种具备大量货物下行能力的货运飞船,货物上行能力大约3.31吨,同时具备将2.5吨货物运回地面的能力,并且可以灵活地配置加压舱和非加压舱的货物比例。

  在2010年和2012年完成两次技术验证飞行后,迄今为止龙飞船为国际空间站执行了11次货运任务并成功10次。2015年6月28日因为猎鹰9号火箭发射失败而损失了一艘龙飞船。2016年猎鹰9号火箭在发射台上惨烈的爆炸也拖延了后续补给任务的进行。从这个案例我们可以看出,商业航天时代如何在低成本的同时保证高可靠,依然是亟待解决的难题。

  当然,除了太空探索公司,美国的轨道科学公司以及重组后的轨道ATK公司自主研制了安塔瑞斯运载火箭和天鹅座货运飞船,在一次试验性的飞行后为国际空间站执行了6次补给任务并成功5次。

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