在北京航天飛行控制中心拍攝的天舟五號貨運飛船與空間站組合體完成自主快速交會(huì )對接示意圖。
孫豐曉攝(新華社發(fā))
北京時(shí)間2022年11月12日10時(shí)03分,在文昌航天發(fā)射場(chǎng),搭載天舟五號貨運飛船的長(cháng)征七號遙六運載火箭點(diǎn)火發(fā)射,將天舟五號貨運飛船送入預定軌道。隨后,天舟五號貨運飛船與在軌運行的空間站組合體進(jìn)行自主快速交會(huì )對接,中國航天員首次在空間站迎接貨運飛船來(lái)訪(fǎng)。
(資料圖)
朝著(zhù)在距離地面約400公里軌道上運行的中國空間站組合體,天舟五號首次實(shí)現2小時(shí)自主快速交會(huì )對接,創(chuàng )造世界紀錄。這一技術(shù)突破對于提升我國空間交會(huì )對接水平,提升空間站任務(wù)應急物資補給能力具有重要意義。
空間站階段最快交會(huì )對接,讓人類(lèi)航天器交會(huì )對接用時(shí)進(jìn)入“2小時(shí)”時(shí)代
此次任務(wù)是中國空間站“T”字基本構型在軌組裝完成后,“太空快遞”首次送達,執行運輸任務(wù)的仍是長(cháng)七火箭。
自2017年執行天舟一號貨運飛船發(fā)射任務(wù)起,長(cháng)七火箭與天舟貨運飛船五度攜手,火箭總體技術(shù)狀態(tài)逐漸趨于穩定,但研制團隊以“打一發(fā)進(jìn)步一發(fā)”為目標,從未停下追求改進(jìn)的腳步。中國航天科技集團火箭研究院長(cháng)七火箭總體主任設計師邵業(yè)濤介紹,本發(fā)火箭進(jìn)行了10項技術(shù)改進(jìn),包括發(fā)動(dòng)機可靠性增長(cháng)設計等,進(jìn)一步提高火箭可靠性。
今年是空間站建造決戰決勝之年,根據任務(wù)安排,全年共計劃實(shí)施6次飛行任務(wù),包括發(fā)射空間站問(wèn)天艙和夢(mèng)天艙、兩艘天舟貨運飛船、兩艘神舟載人飛船。截至目前,已完成5次任務(wù),均取得圓滿(mǎn)成功。隨著(zhù)空間站轉入長(cháng)期在軌運營(yíng)階段,未來(lái)幾年,長(cháng)七火箭將保持每年2次左右的發(fā)射頻率,為空間站天地物資運輸提供保障。長(cháng)七火箭既可發(fā)射天舟貨運飛船,也可以發(fā)送其他衛星載荷,后續可在中低軌衛星發(fā)射中發(fā)揮更廣泛的作用。
天舟五號也是中國空間站在太空形成“T”字基本構型后迎來(lái)的首位“訪(fǎng)客”。值得關(guān)注的是,此次它與空間站組合體的交會(huì )對接用時(shí)大幅縮短,創(chuàng )造了空間站階段交會(huì )對接最快紀錄,讓人類(lèi)航天器交會(huì )對接用時(shí)進(jìn)入“2小時(shí)”時(shí)代。
與天舟貨運飛船此前的6.5小時(shí)快速交會(huì )對接相比,2小時(shí)快速交會(huì )對接技術(shù)對于中國空間站的長(cháng)期在軌運營(yíng)具有重大現實(shí)意義。這不僅意味著(zhù)運輸時(shí)長(cháng)的大大縮短,使運輸保鮮物品成為可能,而且能極大增強太空緊急救援能力。從6.5小時(shí)到2小時(shí),標志著(zhù)交會(huì )對接模式更加多樣化、功能更加豐富,適應能力更強,我國的空間交會(huì )對接技術(shù)更趨成熟。
世界現役貨物運輸能力最大、在軌支持能力最全面的貨運飛船
天舟五號是我國第五艘貨運飛船,也是一艘全密封貨運飛船。作為空間站的地面后勤補給航天器,天舟貨運飛船有全密封貨運飛船、半密封貨運飛船和全開(kāi)放貨運飛船3種型譜,滿(mǎn)足不同貨物運輸需求。目前,天舟五號是世界現役貨物運輸能力最大、在軌支持能力最全面的貨運飛船。
據介紹,天舟五號裝載了神舟十五號3名航天員6個(gè)月的食品、醫藥物品等在軌駐留消耗品、推進(jìn)劑、應用實(shí)(試)驗裝置等物資,還搭載了“澳門(mén)學(xué)生科普衛星一號”、宇航用氫氧燃料電池、空間寬能譜高能粒子探測載荷等試驗項目。物資共計約6.7噸,貨物(含載荷)約5.3噸,攜帶補加推進(jìn)劑約1.4噸,將為神舟十五號乘組3人6個(gè)月在軌駐留、空間站組裝建造和空間應用領(lǐng)域提供物資保障。
其中,由中國科學(xué)院牽頭負責的空間應用系統,讓天舟五號貨運飛船帶去了空間站艙內外科學(xué)實(shí)驗載荷、實(shí)驗單元及樣品等應用物資,如空間冷原子干涉儀將基于天和核心艙高微重力科學(xué)實(shí)驗柜開(kāi)展實(shí)驗。此外,此次送入空間站的艙外材料暴露試驗裝置,將開(kāi)展微重力和空間輻射環(huán)境對有機形狀記憶合金、輕質(zhì)抗輻射金屬材料以及月壤水泥等特殊材料的組織結構和性能影響研究。
此次任務(wù)是在中國空間站有人駐留情況下,首次進(jìn)行貨運飛船交會(huì )對接。為了進(jìn)一步提高近距離交會(huì )對接過(guò)程的可靠性,天舟五號具備故障情況下手控遙操作交會(huì )對接任務(wù)備份能力。當飛船靠近并貼緊空間站時(shí),航天員同步在空間站組合體中密切關(guān)注著(zhù)天舟的各個(gè)動(dòng)作和各項參數。當對接圓滿(mǎn)完成,貨運飛船停穩后,航天員將很快進(jìn)入其中,拿到來(lái)自地球的“家鄉貨”。
西昌衛星發(fā)射中心成為我國首個(gè)完成200次發(fā)射的航天發(fā)射中心
我國所有天舟貨運飛船都是從文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空,至今已成功發(fā)射5艘天舟貨運飛船。
天舟五號貨運飛船的成功發(fā)射,是文昌航天發(fā)射場(chǎng)所在的西昌衛星發(fā)射中心完成的第200次發(fā)射任務(wù),該中心也成為我國首個(gè)完成200次發(fā)射的航天發(fā)射中心。
據介紹,西昌衛星發(fā)射中心執行第一個(gè)100次發(fā)射任務(wù)用了32年,執行第二個(gè)100次發(fā)射任務(wù)僅用了6年時(shí)間。始建于1970年的西昌衛星發(fā)射中心,負責管理使用西昌、文昌兩大航天發(fā)射場(chǎng)。2021年以來(lái),文昌航天發(fā)射場(chǎng)以100%的成功率,完成了空間站天和、問(wèn)天、夢(mèng)天3個(gè)大型艙段和4艘貨運飛船的重大航天發(fā)射任務(wù)。近年來(lái),文昌航天發(fā)射場(chǎng)逐步形成了新一代大推力運載火箭高密度發(fā)射能力,實(shí)現我國近地軌道運載能力從10噸到25噸、地球同步軌道運載能力從5.5噸到14噸的巨大飛躍,大幅提升了我國進(jìn)入太空的能力。
隨著(zhù)空間站“T”字基本構型組裝完成,發(fā)射場(chǎng)約每半年發(fā)射一次“天舟”。西昌衛星發(fā)射中心總工程師鐘文安介紹,在一次次發(fā)射任務(wù)中,文昌航天發(fā)射場(chǎng)科技人員增強航天測試發(fā)射能力,持續開(kāi)展科研攻關(guān),在基礎研究、技術(shù)突破、工程研制等方面使勁用力,確保研究成果能夠服務(wù)轉化于高密度航天發(fā)射任務(wù)。西昌衛星發(fā)射中心后續將重點(diǎn)圍繞新一代載人火箭發(fā)射工位、重型火箭發(fā)射工位等拓展建設內容,為中國航天的巡天望遠鏡、載人登月、深空探測、行星探測、空間站建設應用與發(fā)展、低軌互聯(lián)網(wǎng)星座等提供強有力支撐。
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