天舟四號“太空快遞”都送了啥？

十三 2022-05-10 13:08:47 來源：量子位

金磊 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

“3，2，1，點火！”

就在今天凌晨1點56分，天舟四號貨運飛船在文昌航天發(fā)射場，劃破夜空，成功發(fā)射。

而此次完成“托舉”工作的，正是長征七號遙五運載火箭。

這也是它首次實現(xiàn)在一個月內(nèi)（27天）完成測試和發(fā)射——“火箭的測發(fā)周期較天舟三號任務(wù)時減少4天”。

在大概10分鐘后，飛船與火箭成功分離，進入預(yù)定軌道。

2點23分，飛船太陽能帆板順利展開工作。至此，此次發(fā)射任務(wù)可以說是圓滿成功。

8點54分，天舟四號貨運飛船成功與在軌運行的空間站組合體交會對接。

而這次天舟四號貨運飛船的成功發(fā)射，其背后的意義不僅僅是“‘太空快遞’發(fā)貨成功”那么簡單，正如央視點評：

這是我國載人航天工程的第22次發(fā)射任務(wù)，也是長征系列運載火箭的第420次飛行。

至此，中國空間站建造階段的大幕正式拉開。

“太空快遞”，成功發(fā)貨

我們先來了解一下天舟四號這位“快遞小哥”。

它身高10.6米，“腰圍”3.35米，體重13.5噸。

△圖源：新華網(wǎng)

雖說天舟四號的發(fā)射，是空間站貨物運輸系統(tǒng)的第4次遠征，但這卻是我國空間站建造階段的首次發(fā)射。

而它要執(zhí)行的任務(wù)也是非常明顯——幫“神十四”乘組帶貨。

因為航天員需要在空間站長期駐守，而他們的吃、穿、用乃至呼吸所需的物資，就需要貨運飛船及時送到空間站來維系。

據(jù)了解，這次天舟四號裝載了共計200 余件貨物，涵蓋航天員系統(tǒng)、空間站系統(tǒng)、空間應(yīng)用領(lǐng)域和貨運飛船系統(tǒng)。

其中包括貨包貨物和直接安裝貨物，攜帶補加推進劑約750千克，上行物資總重約6000千克。

這些貨物將為神舟十四號乘組3人6個月在軌駐留、空間站組裝建造、開展材料科學(xué)、微重力、航天醫(yī)學(xué)試驗等空間應(yīng)用領(lǐng)域提供物資保障。

而為了能讓這批“快遞”安全送達，天舟四號采用了貨包、支架、貯箱等多種貨物裝載方式，貨物種類、數(shù)量可以根據(jù)空間站需求動態(tài)配置。

與此同時，還具備承擔(dān)空間站姿態(tài)軌道控制、并網(wǎng)供電以及空間站遙測、數(shù)據(jù)傳輸支持等空間站運營支持任務(wù)的能力以及空間科學(xué)實驗支持能力。

但也正如這位“快遞小哥”的編號，在它之前其實還有三位“前輩”，分別是天舟一號、天舟二號和天舟三號。

送出“太空快遞”開天辟地第一單的，便是“老大哥”天舟一號。

在2017年4月20日，他“駕駛”著長征七號遙兒運載火箭“開往”天宮二號，運貨能力為6.5噸。

天舟一號于2017年4月22日與天宮二號完成首次對接，并于2017年9月22日完成任務(wù)，進入大氣層燒毀。

“二哥”天舟二號是在2021年5月29日發(fā)射，它的“座駕”是長征七號遙三運載火箭，并于5月30日與天和核心艙完成自主快速交會對接。

天舟二號“服役”時間長達9個月，于今年3月31日受控進入大氣層。

“三哥”天舟三號則是在2021年9月20日，“駕駛”長征七號遙四運載火箭發(fā)射升空，與天和核心艙及天舟二號組合體完成交會對接后。

（注：天舟二號在此之前已從空間站天和核心艙后向端口分離，并繞飛至前向端口完成自動交會對接）

天舟三號至今仍在崗位中堅守，而此次天舟四號的對接，會跟當(dāng)時“二哥”和“三哥”協(xié)同工作模式相同。

也就是一個在首，一個在尾，共同守護天和核心艙。

這便是我國“太空快遞員”——天舟“家族”的全貌了。

那么接下來，我們有必要再了解一下這次貨運飛船的“座駕”——長征七號運載火箭。

測發(fā)天數(shù)壓縮至27天

長征七號運載火箭是我國新一代中型運載火箭，由航天科技集團一院研制。

它是一款兩級半、全液氧煤油推進劑的火箭，能將14噸有效載荷送入可與中國空間站交會對接的近地軌道。

也正如剛才所述，“太空快遞員”們的“座駕”各不相同，從“大哥”到“三哥”，分別是遙二、遙三和遙四。

那么這次托舉天舟四號的長征七號遙五運載火箭，又有什么不同呢？

據(jù)中國航天報介紹，長征七號運載火箭有17項技術(shù)狀態(tài)改進，并將中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)升為衛(wèi)星定位第一優(yōu)先級，火箭飛行可靠性提升至0.9838，達到世界先進水平。

與此同時，長征七號運載火箭試驗隊優(yōu)化測發(fā)流程，將測發(fā)天數(shù)壓縮至27天。

首次實現(xiàn)液氧、煤油推進劑并行加注，射前工作時長縮短三分之一，有效提高了發(fā)射場工作效率。

不僅如此，據(jù)人民日報介紹，為了應(yīng)對海南濕熱多雨、臺風(fēng)頻繁的海洋氣候，長征七號火箭具備了全天候發(fā)射能力，可以在低溫燃料加注后停放24小時。

正如火箭院總體部火箭設(shè)計專家朱平平所說：

以“長五”“長七”為代表的新一代運載火箭，加注的推進劑分別是液氫、液氧和液氧、煤油，都是低溫燃料。

其中液氫的溫度達零下253攝氏度，液氧的溫度達零下183攝氏度。液氫液氧燃燒后產(chǎn)生的是水，無毒無污染，且大大提高了火箭的運載能力。

截至目前，伴隨著天舟四號的成功發(fā)射，長征系列運載火箭發(fā)射次數(shù)已經(jīng)達到了420次。

但更重要的是，這也意味著中國空間站建造階段的大幕正式拉開。

實現(xiàn)我國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略目標的關(guān)鍵之戰(zhàn)，已經(jīng)打響。

參考鏈接：

[1]https://finance.sina.com.cn/tech/2022-05-10/doc-imcwipii8960092.shtml
[2]https://m.jxnews.com.cn/news/system/2022/05/10/019628964.shtml
[3]http://www.news.cn/politics/2022-05/10/c_1128635577.htm
[4]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1732399917199169303
[5]https://baike.baidu.com/item/%E5%A4%A9%E8%88%9F%E4%B8%80%E5%8F%B7/15727980?fr=aladdin