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天舟二号发射成功,鱼香肉丝、宫爆鸡丁上天了

加新网CACnews.ca| 2021-5-30 00:22 |来自: 澎湃新闻

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  澎湃新闻谢瑞强蔡琳 王基炜 王煜


  空间站天和核心舱将迎来第一位“访客”——天舟二号货运飞船。


  5月29日,长征七号运载火箭在海南文昌航天发射场将天舟二号货运飞船送入太空。


  据中国载人航天工程办公室消息,29日晚,搭载天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,飞船与火箭成功分离,天舟二号进入预定轨道。随后,太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常,发射取得圆满成功。


  天和核心舱经过近30天的在轨运行等待后,将首次迎来货运飞船的到访,签收第一个太空“快递”。


  那么,天舟二号货运飞船向天和核心舱运送了什么物资?先透点风,根据计划,下个月3名航天员将乘坐飞船前往核心舱工作生活约3个月,他们的“衣、食、住、行”和工作的必备物资,是这次天舟二号“快递”的重要内容之一,其中就有大家熟知且美味可口的中式美食,诸如鱼香肉丝、宫爆鸡丁等配菜。


  
天舟二号将携带3人3个月航天员消耗品、2套舱外航天服及平台物资。 本文图片均来自航天科技集团五院


  兵马未动粮草先行


  “兵马未动粮草先行”,这句话放在空间站建设中也是适用的,在发射神舟载人飞船之前,也需要先向空间站发射货运飞船,将各种“粮草”提前送到,因此货运飞船也被很多人称为“太空快递员”。


  与载人飞船主要执行航天员天地往返不同,货运飞船的主要任务有三个:一是为空间站上行运输和在轨存储、补给物资;二是为空间站存储和下行废弃物资并受控陨落于预定区域;三是配合空间站进行组合体轨道和姿态控制,协助开展适应货运飞船能力的空间应用和技术试验。那么,这次天舟二号货运飞船向太空送了什么“快递”呢?


  据悉,天舟二号将携带3人3个月航天员消耗品、2套舱外航天服及平台物资,与核心舱进行对接;其在停靠空间站期间,将按计划开展多项在轨试验。


  根据空间站建设计划,下个月我国将发射神舟十二号载人飞船,3名航天员乘坐飞船前往核心舱。3名航天员要在核心舱工作生活约3个月的时间,因此要为他们备足各种物资,方便他们在太空里的“衣、食、住、行”和工作,此次天舟二号送去的“快递”里便有各种生活物资。


  空间站的食物可谓太空一绝,让人隔空垂涎。我国的航天食品有不少传统中式菜品的身影,具有明显的中式特色。食物不仅有主副之分,讲究荤素搭配,更有独特的风味,甚至人人皆知的鱼香肉丝、宫爆鸡丁……都出现在航天员的美食列表里。


  舱外航天服是航天员出舱活动的必要装具。航天服主要分为舱内航天服和舱外航天服。中国载人航天工程副总设计师杨利伟委员此前介绍:舱外航天服是航天员执行太空出舱任务时穿着的,舱外航天服将航天器的很多功能浓缩到衣服上,这套服装分为6层,具有防辐射、防高低温、压力调整等作用,还具备生命保障系统。相比舱内航天服,舱外航天服重量一般有120多千克。


  
测试中的天舟二号。


  除了生活物资以外,天舟二号还带去了推进剂。在对接期间,天舟二号将为核心舱进行燃料加注与姿态控制。值得一提的是,天和核心舱推进系统实现了完全自主补加,不再需要地面指令干预或是航天员的辅助。


  此外,天舟二号还将带去实验设备、实验资料等物资,等到神舟十二号飞船将航天员送至天和核心舱,再由航天员在轨取出并安装。至神舟十二号飞船返回后,天舟二号还会在太空表演一番“杂技”——与核心舱尾部对接口分离,自主机动至核心舱节点舱轴向对接口对接,进一步验证关键技术。


  天舟二号货运飞船虽然携带大量货物,但所有货物摆放十分规律,其货架看似与普通货架无异,但所有的细节和构型都经过科学分析,中间留出通道,航天员可在货架中顺畅通行,拿取货物。


  “货物千万件,安全第一件。”面对如此多的货物,如此繁杂的处理工作,空间站又将如何管理呢?航天科技集团五院天舟二号货运飞船系统主任设计师杨胜指出,空间站将地面的物流技术也应用其中,借鉴国内物流先进的管理技术,航天员通过扫描二维码的方式,便能获得货物的位置信息和产品信息,同时该系统对产品信息的库存数量还能做到动态掌控,让空间站货物一分一厘的变化都记录下来,从而确保航天员的工作生活更轻松便捷。


  
天舟二号货运飞船运货能力6.9吨


  国际领先水平的“天舟”


  货运飞船最早由载人飞船演变而来。上世纪70年代,美苏开始发射空间站,空间站物资补给起初都是由载人飞船负责,但这种人货混装的方式运送的物资比较有限,影响了空间站的物资补给。在这种情况下,苏联最先在载人飞船基础上发展了货运飞船——“进步”号。该飞船也是世界上第一种货运飞船,由“联盟”载人飞船改进而来,可携带1.7-2.4吨左右的货物。“进步”号货运飞船不断改进,至今仍是国际空间站补给的主力。


  国际空间站建成后,美国、欧空局和日本等也研制了货运飞船。至今,全世界已发射过约200艘货运飞船。


  2017年4月20日,中国首艘货运飞船天舟一号在海南文昌发射场首飞成功,当年9月22日,天舟一号在完成各项任务和拓展试验后受控离轨再入大气层。任务期间,天舟一号先后验证了空间站货物补给、推进剂在轨补加、自主快速交会对接等一系列重要关键技术,为我国空间站研制建设和运营管理积累了重要经验。


  天舟货运飞船由货物舱和推进舱两舱组成,采用型谱化、模块化设计思想开展平台构型和布局设计。据航天科技集团五院天舟二号货运飞船总指挥冯永介绍,天舟二号货运飞船是空间站工程建造阶段的首艘飞船,其发射重量13.5吨,运货能力6.9吨,在轨寿命不小于1年,供电能力不小于2700瓦。


  
天舟二号模拟图。


  作为货运飞船,运载能力自然是第一评估要素。航天科技集团五院天舟二号货运飞船总体副主任设计师雷剑宇介绍说,“目前世界上最大运载能力超过5吨的现役货运飞船只有两型,中国的天舟就是其中之一,天舟货运飞船的运载能力处于国际领先水平。”


  载货比是指货物重量占整个飞船的总重量的比例,是考核货运飞船的一个主要指标,载货比数值越高,说明飞船运载货物的效率越高。据悉,天舟货运飞船载货比达到了48%,居世界第一。


  据航天科技集团五院天舟二号货运飞船总设计师白明生介绍,天舟二号在设计上充分体现了中国特色,其主要设计原则和指导思想可以概括为6个方面:一是优化平台设计,严格控制平台自身重量,最大程度提高货物运输能力;二是充分整合平台资源,满足空间站推进剂在轨补加、航天员驻留资源补给以及设备维修维护更换等不同种类货物运送需求;三是丰富交会对接技术手段,实现全天候发射,入轨后可快速交会、全方位对接,形成空天应急快速响应能力;四是发挥平台在轨潜力,支持并配合空间站长期运行,开展空间科学试验,实现在轨综合应用;五是统筹平台设计,兼顾空间站关键技术和关键设备验证需求,为空间站研制尽可能多的扫除技术障碍;六是支撑现在,引领未来,标准方案与拓展方案集成设计,适应后续任务发展,一次设计、长期受益。


  为了满足空间站建设不同货物种类运输需求,天舟货运飞船采用了多种模块方式设计,此次发射天舟2号总重近6.64吨货资。那么货物具体在天舟内部是怎么存放的呢?

  

  天舟二号飞船天空送货,带着鱼香肉丝和宫保鸡丁


  新京报讯(记者 李玉坤)5月29日晚,搭载天舟二号的长征七号遥三运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空,我国空间站的首单“太空快递”开始送件。


  上月底,由航天科技集团五院抓总研制的中国空间站天和核心舱成功发射,经过一个月的在轨运行等待后,迎来了天舟二号货运飞船的到访,并将获得第一次太空补给。


  

  天舟二号模拟图 航天科技集团五院供图


  食物有主副之分,讲究荤素搭配


  兵马未动粮草先行,天舟二号在天地间架起物资保障生命线。那这次天舟二号都会给天和核心舱带去些什么呢?


  未来搭载神舟载人飞船来到天和核心舱的航天员们,将在这所太空之家内生活几个月到半年时间,因此要为他们备足各种物资,方便他们在太空里的“衣、食、住、行”和工作。而此次天舟二号送去的“外卖”里便有各种生活物资。


  常言道“民以食为天”,空间站的食物可谓太空一绝,让人隔空垂涎。我国的航天食品有不少传统中式菜品的身影,具有明显的中式特色。食物不仅有主副之分,讲究荤素搭配,更有独特的风味,甚至人人皆知的鱼香肉丝、宫保鸡丁等都出现在航天员的美食列表里。


  除了生活物资以外,天舟二号还带去了推进剂。在对接期间,天舟二号将为核心舱进行燃料加注与姿态控制。值得一提的是,天和核心舱推进系统实现了完全自主补加,不再需要地面指令干预或是航天员的辅助。


  此外,天舟二号还将带去实验设备、实验资料等物资,等到神舟十二号飞船将航天员送至天和核心舱,再由航天员在轨取出并安装。至神舟十二号飞船返回后,天舟二号还会在太空表演一番“杂技”——与核心舱尾部对接口分离,自主机动至核心舱节点舱轴向对接口对接,进一步验证关键技术。


  扫描二维码获得货物的位置信息


  与神舟载人飞船不同,天舟货运飞船只运货、不送人,大家亲切地称它为空间站的“快递小哥”。作为首个与我国空间站进行对接的航天器,天舟二号将在轨验证多项空间站建设关键技术。


  “如果说核心舱是一套精装样板房,那么在航天员拎包入住前,货运飞船就是负责往房间里运输日常生活用品的。”中国航天科技集团八院飞船型号分总体主任设计师杨华星介绍。“快递小哥”天舟二号携带了多人多天的生活物资,包括空气、食物和出舱航天服,以及大量推进剂和空间站实验设备,为空间站提供推进剂补加和轨道维持等服务。天舟二号在轨飞行期间,航天员将乘坐神舟飞船进驻我国空间站天和核心舱,进入到货运飞船内在太空中体验一把“拆快递”的乐趣。


  面对如此多的货物,如此繁杂的处理工作,空间站又将如何管理呢?


  航天科技集团五院天舟二号货运飞船系统主任设计师杨胜介绍,空间站将地面的物流技术也应用其中,借鉴国内物流先进的管理技术,航天员通过扫描二维码的方式,便能获得货物的位置信息和产品信息,同时该系统对产品信息的库存数量还能做到动态掌控,让空间站货物一分一厘的变化都记录下来,从而确保航天员的工作生活更轻松便捷。


  升级以太网,为航天员提供“精神食粮”


  天舟二号对以太网通信进行了全面功能升级,在航天科技集团八院电子所研制团队的攻关下,增加了空间站天地互联网数据代传功能,以及天地互联网组播分发功能,在不增加通道带宽的情况下,使地面、空间站能同时收发视频、音频数据。为了提高网络通信的可靠性,研制团队还特意增加了网络安全策略设置功能,确保非法数据无法通过。


  为了实现这个技能升级,设计师邓松峰表示,“航天这条路很艰辛,需要攻关的新技术越来越多,我们不能墨守成规,要把创新技术可靠地运用到航天中去。”


  正是有了这台“神器”,航天员在“太空家园”的生活将不再枯燥,有了它,天地的距离将更为亲近。航天员可以视频通话,也可以即时接入移动终端,还可以上网冲浪,听音乐看视频等等。


  多知道一点


  除了送饭,天舟二号最重要功能是什么?


  核心舱是第一个进入太空的舱段,是整个空间站最基础最核心的部分,是整个空间站的控制功能核心,除此以外,还配置全套生命维持装置和一定规模试验设施,支持航天员长期驻留以及科研所需的全部物质条件,可以说从居住区、工作区到科研区一应俱全。


  核心舱发射升空并顺利入轨后,接下来的第二步就是发射天舟货运飞船。


  五院载人航天工程空间站系统总设计师、天和核心舱责任总设计师杨宏在接受央视采访时介绍,天舟二号货运飞船运上来的是航天员生活补给、维修备件还有科学实验设备,运送上来的货物进到里面以后,由航天员安装到位或者做科学实验。


  天舟二号货运飞船对接上来以后还有一个重要功能,就是给空间站补加燃料,带着推进剂和燃料对上以后就像空中加油一样,这个过程是自动完成的,接上以后管路就自动连通了,源源不断地给空间站进行燃料补给才能使空间站长期稳定在轨运行。


  等天舟二号货运飞船把粮草供给和燃料运达空间站后,接下来要发射的,是载人的神舟十二号飞船。据了解,3名航天员组成的飞行乘组将成为天和核心舱的首批“入住人员”,在轨驻留3个月。


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