天舟满载启新程(科技自立自强·逐梦深空)

发布时间:2024-09-07 16:30:42 来源: sp20240907

  图①:天舟七号模拟图。   中国航天科技集团五院供图   图②:1月17日,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射。   新华社记者 杨冠宇摄

  核心阅读

  1月17日22时27分,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,取得圆满成功。天舟七号货运飞船装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实(试)验装置等物资,并为神舟十七号航天员乘组送去春节年货。

  

  海南文昌,椰林深处,一道耀眼尾焰点亮夜空。1月17日22时27分,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,约10分钟后,天舟七号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道,之后飞船太阳能帆板顺利展开,发射取得圆满成功。天舟七号货运飞船入轨后顺利完成状态设置,于1月18日1时46分,成功对接于空间站天和核心舱后向端口。交会对接完成后,天舟七号将转入组合体飞行段。

  本次任务有哪些亮点?天舟七号和长征七号做了哪些优化设计?本次交会对接采用何种新模式?

  天舟七号货运飞船采用3小时交会对接新模式

  相比此前6艘货运飞船,天舟七号的“体格”更健壮、姿态更灵活、“头脑”更聪明。

  天舟货运飞船设计了3种满足不同货物运输需求的型谱——全密封货运飞船、半密封货运飞船和全开放货运飞船。天舟一号至天舟七号货运飞船均是全密封货运飞船,其中天舟七号为改进型全密封货运飞船,是世界现役货物运输能力最大、货运效率最高、在轨支持能力最全的货运飞船。

  据了解,天舟七号此次携带的航天员系统、空间站系统、应用任务领域、货运飞船系统和工程总体货物多达260余件,运输物资总重约5.6吨,具有装载货物种类多、大型货物多的特点。其中,试验载荷定制货包等大型货物每件重量在100千克以上,将应用于空间站在轨运营、空间在轨科学试验以及航天员生活保障。此外,天舟七号还为航天员乘组运送了2400千克的生活物资,包括春节年货、新鲜果蔬大礼包等,并对包装设计进行了优化,确保储存时间更长。

  和以往不同,天舟七号在与火箭分离约3小时后,于空间站后向对接口停靠。我国已验证实施2天、6.5小时、2小时等交会对接方案,为何本次任务采用3小时的全新交会对接模式?

  专家表示,几种方案都是在技术发展不同时期务实选择的最优方案。随着技术成熟、经验积累,技术人员探索出了新的最优解3小时。3小时方案集成了2小时方案中“快”的优势和6.5小时方案中“可靠”的优势,减少对电池燃料等的需要,减轻飞控团队的压力等。

  据中国航天科技集团五院502所飞船制导导航与控制系统研制人员介绍,依托技术创新,通过调整飞船的飞行轨迹,使天舟七号与空间站的远距离导引段缩短了一个圈次,时长相应缩减了1.5小时;在近距离导引段,减少或压缩了近距离飞行流程,减少了走走停停,缩短了约2个小时。后续经过专家评估,3小时模式有望代替6.5小时方案成为新的基本模式。

  对长征七号火箭本身状态、任务流程等进行优化改进

  搭载天舟七号的,依旧是货运飞船的“专属座驾”长征七号运载火箭。本次发射是长征七号第七次与天舟飞船携手奔赴太空。

  中国航天科技集团一院长征七号运载火箭发射队队员邵业涛介绍,本次发射对长征七号火箭本身状态、任务流程等进行了一系列优化改进。

  具体来看,长征七号主控计算机经过优化,能更加从容地应对临射前可能出现的突发情况。再比如,为降低火箭升空后整流罩的载荷,提高火箭可靠性,研制团队为火箭整流罩多增加了一些排气孔。由于发射塔架离海边仅有1公里左右,为提升对潮湿气候的应对能力,长征七号还首次尝试在转运到发射塔架后,为整流罩穿上轻便型罩衣,尽量让箭体与高温、高湿、高盐雾的外界环境隔绝。

  中国航天科技集团一院长征七号运载火箭发射队队员周宁介绍,长征七号的“导航功能”也更加智能。通过迭代制导控制,二子级火箭将能够根据实际情况随时修正航向,将货运飞船送到设定位置。“我们也正在通过信息化手段进行发射场工作的精细化控制。”周宁说,以往火箭的操作要求都是通过文件传递,过程中产生的数据也都是通过手抄笔记的方式记录。如今,长征七号的操作规程都采用电子形式,通过逐步确认、分级确认的方式,确保操作、测试的完整性与正确性。

  借助数字化、精细化的质量控制工作,长征七号测发周期已从早期的近40天提升到目前的25天。邵业涛介绍,长征七号正在开展5.2米整流罩的研制工作,研制人员也将不断提高火箭故障适应性,让长征七号成为具备故障诊断能力的“智慧火箭”。

  发射塔架上,塔勤分队展开防腐维护,保证塔架设施质量安全可靠;高压变电站内,值班人员穿梭在高压供电站一排排机组间监测仪器参数,保障高品质电力源源不断输送至发射场各处……文昌航天发射场为本次发射的圆满完成提供了重要支撑。天舟七号任务发射区负责人张楠介绍,针对本次任务特点,文昌发射场从技术总体至分系统、从箭上操作至地面保障,所有岗位都开展了网格化、精细化分析,确保任务万无一失。

  截至目前,我国所有天舟货运飞船都是从文昌航天发射场点火升空,这座发射场因此被誉为“天舟母港”。本次发射任务是文昌航天发射场今年的首次发射。

  空间应用系统通过天舟七号上行物资,支持空间科学实验

  天舟七号此行的重任,是为在轨的神舟十七号和后续的神舟十八号两个乘组运送补给物资,装载空间和装载重量均有不小提升。

  飞船容量提升,离不开各类精密器件加量不“压秤”的设计巧思。凭借自主程度更高、性能更稳定的技术手段,中国电子科技集团为天舟七号提供了更加轻量化、小型化、高精度的核心器件。

  “别看这单个芯片仅有几平方毫米,却能在实现低功耗的同时兼顾高效率的输出,极小体积可以产生巨大能量,为系统载荷的顺利运转提供强大助推。”中国电子科技集团专家表示,团队为货运飞船的关键器件研制配套了多款核心芯片、功放模块、电缆等产品,助力塑造更加智能、轻量的飞船载荷。

  本次任务中,中国航天科工集团三院33所自主研制的石英挠性加速度计再次搭载飞船出征,它能够在太空微重力环境下提供精准的加速度测量,从而帮助飞行器实时把握姿态,成为九天之上展现“中国精度”的重要器件。

  天舟七号还搭载了一位新“乘客”,它就是由中国航天科技集团五院529厂研制的可在轨独立更换熔断器的新型供电插座。在空间站建造阶段初期,供电插座的安装方式一旦发生熔断器熔断,只能进行整机更换,由航天员将供电插座带回地面并返厂维修。该种维修方式成本高、周期长,无法实现载人航天“低成本、可重复在轨维修”的目标。

  新型供电插座具备显著优点,航天员在轨维修时,仅需要像拧螺丝钉一样,把供电插座外置熔断器组件摘掉,更换新的组件即可完成,大大节约了成本和维修周期。

  空间应用系统在本次天舟七号任务中,为在轨实验提供实验载荷、实验单元及样品、实验耗材、备品备件等上行物资,有力支持持续滚动开展空间实验。据中国科学院专家介绍,本次任务共计上行产品61件,总重约473千克。据了解,应用物资上行后,将转运至空间站实验设施内开展空间生命科学、空间材料科学、微重力流体物理与燃烧科学等共计33项科学实验。

  版式设计:沈亦伶

  《 人民日报 》( 2024年01月18日 10 版)

(责编:白宇、卫嘉)
选择用户
全部人员 全选 撤消
谢志刚
李岩
李海涛
谢志强
李亚琴
潘潇潇
杨亚男
高荣新
郑文静
金琳
张银波
张欣
陈曦
刘涛
王长青
高广柱
孙圆
行政专员
付雪枫
张雪莲
张璐
刘相群
张明璇
李静
孙静
王晨
赵夏
马洪亮
张兰
黄莉
李潍伊
常恩宁
侯昭宇
韩岩峰
冯亚红
林洋
陈静
刘婧
魏保国
唐彦秀
张楠
刘瑞萍
付严明
荣伶
马建国
邓爱青
系统管理员