誰向天外送錦書——解密中國天舟一號飛行任務

　　中新社海南文昌4月20日電 中新社記者 張素

　　宋代詞人曾問“雲中誰寄錦書來”，千年以後，已在孤寒太空漂泊逾千日的中國天宮二號空間實驗室，也有這樣的期待。

　　20日晚，“天宮二號”俯瞰祖國南陲，轟隆聲中白煙滾滾，中國首艘貨運飛船“天舟一號”撥開雲霧，朝它奔來。

　　“天舟一號”攜來一封“錦書”，上面寫著密密麻麻的新任務。“太空加油”“三次對接”“空間實驗”，這些新鮮詞彙帶給“天宮二號”久違的興奮。它知道，這將決定中國能否如期進入建設空間站階段。

　　“錦書”配有航天專家預備的“錦囊”，“天宮二號”迫不及待拆開最繁複的一個，是驗證推進劑在軌補加技術。目前掌握這項技術的國家祗有俄羅斯和美國。

　　長期在軌飛行的載人空間站受大氣阻力影響，不斷減速，需用消耗推進劑以保持軌道高度。在“太空加油”技術尚未問世時，空間站耗儘自身攜帶的貯存量後便難以為繼。

　　中國已提出在2022年前後建成可運營10年以上的空間站，“天舟一號”飛行任務是在空間站建設階段前最後的“實戰機會”。

　　據介紹，當“天舟一號”與“天宮二號”對接後，通過兩個航天器之間產生的氣體壓力，前者向後者輸送推進劑。這個過程看似與地面加油沒什麼不同，但已為此鑽研近10年的科研團隊知道個中滋味。

　　“既要保證對接機構準確對接，又要滿足密封要求。補加完以後，還要考慮怎麼排放剩餘推進劑。這一切都必須在太空中實際操作。”中國航天科技集團五院天舟一號貨運飛船總設計師白明生說。

　　第二個錦囊講的是交會對接，“天宮二號”對此倒不那麼陌生。2016年，“神舟十一號”與“天宮二號”完成交會對接任務，標誌著中國交會對接技術走向成熟應用階段。

　　不過，“天舟一號”將與“天宮二號”進行三次交會對接，並驗證組合體控制與管理技術。

　　三次交會對接方式各有絕活，讓人眼花繚亂。第一次是在非常明亮刺眼的陽照區；第二次是進行全自動繞飛，你追我趕、各自轉體；第三次是以快取勝，常規交會對接至少需要兩日，這次縮短到6小時。

　　以往在神舟系列飛船面前，“天宮”目標飛行器和空間實驗站都以“噸位”佔優，形成“天神”組合體後順勢接管整體控制權。但在最大裝載狀態下重達13.5噸的“天舟一號”面前，8.6噸重的“天宮二號”也得退讓三分。

　　技術人員將在“天舟一號”與“天宮二號”組合後，分別驗證“以小控大”、“以大控小”模式。這樣，未來的天舟系列飛船既是空間站的“充電寶”，當空間站出現異常時也可接過組合體控制權，為航天員撤離爭取時間。

　　第三個錦囊寫的是“開展空間應用及技術試（實）驗”。

　　中國科學家們精挑細選出4項科學實驗研究及技術驗證試驗，其中最受關注的是被概括為“骨干”研究的生命科學實驗，即骨研究、干細胞研究和生殖細胞研究，這些成果或將服務於人體健康。

　　最後一個錦囊，留給“天舟一號”自己。

　　一般衛星在完成使命後，隨推進劑消耗殆盡而緩慢降軌，最終在大氣層燒毀。這一次，“天舟一號”將首次採用主動離軌方式，通過兩次降軌控制，受控墜落于南太平洋的“航天器墳場”，為打造潔淨、安全的太空環境作出貢獻。

誰知飛船如何鑄——中國“天舟一號”的身體密碼

　　中新社海南文昌4月20日電　中新社記者  張素

　　中國第一艘貨運飛船“天舟一號”，人稱“太空快遞員”，20日如約“上崗”。

　　初識這艘嶄新的飛船，直觀感受是“壯實”。

　　“天舟一號”總長10.6米，艙體最大直徑3.35米，整船最大裝載狀態下重量達13.5噸，是中國目前為止體積最大、重量最重的載人航天器。

　　“天舟一號”分為貨物艙和推進艙，貨物艙用於裝載貨物。為讓它“肚大能容”，中國航天科技集團公司五院的研發團隊設計出高效承載貨架；為讓它裝得多、裝得好，五院的設計者想出綁扎方式和內部泡沫結合的“軟包裝”。

　　由中國航天科技集團公司八院總裝的推進艙，則為飛船提供電力和動力，以及裝載補加推進劑。這個“啤酒肚”裡可攜帶推進劑2.4噸至3.5噸，最高容量是天宮二號空間實驗室攜帶的2.5倍。

　　再看飛船的細節，處處講究。

　　“天舟一號”採用的對接機構已昇級換代，適應未來空間站建造階段8至180噸各種噸位、各種方式的對接。

　　飛船上，中國航天科技集團公司六院配備了4種不同推力量級的36台發動機，使飛船在飛行速度達到子彈速度8倍的情況下還能“俯仰有度，動靜自如”。

　　中國航天科工集團公司二院研製的交會對接微波雷達曾多次應用在神舟系列飛船與“天宮”目標飛行器、空間實驗室的交會對接。這一次，安裝在“天舟一號”上的雷達體積更小、重量更輕、功耗更低。

　　專家特別提到，“天舟一號”首次大刀闊斧使用了七大類國產新研核心元器件，將未來空間站建設的關鍵命脈握在手中。

　　記者採訪“天舟一號”的師傅們方知，飛船“背後”也有學問。

　　“天舟一號”是一艘全三維協同設計的貨運飛船，一改以前設計師在圖紙上描摹勾畫的傳統模式，提高了工作效率。

　　“天舟一號”還邁出中國載人航天器型譜化設計的第一步，針對運輸貨物不同類型及需求，天舟系列設計出“全密封”、“半開放”、“全開放”三種型譜。

　　把“天舟一號”拿到國際上與俄羅斯“進步號”、美國“龍飛船”相比也毫不遜色。它的載貨比，即貨物重量佔整個飛船總重量的比例，甚至優於歐洲、日本研發的現役貨運飛船。

　　“我們已形成了以神舟飛船、目標飛行器、空間實驗室、貨運飛船為支撐的多類航天器。”中國航天科技集團公司第五研究院院長張洪太說，作為空間站構成的本體艙段，核心艙、實驗艙I、實驗艙II正在緊鑼密鼓研製當中，“載人航天家族人丁會更興旺”。

誰將天塹變通途——中國載人航天工程“雙雄”火箭

　　中新社海南文昌4月20日電　中新社記者  張素

　　自1992年正式批准立項，中國載人航天工程已走過25年歲月。我欲扶搖上九天，誰將天塹變通途？答案是兩型火箭：“長征二號F”與“長征七號”。

　　20日，中國成功用“長征七號”將天舟一號貨運飛船送入太空。至此，兩型火箭共執行中國載人航天工程全部14次發射任務，將“神舟”載人飛船、“天宮”目標飛行器和空間實驗室、“天舟”貨運飛船共3型14個飛行器和11名航天員安全送入太空，成功率達100%。

　　中國航天科技集團運載火箭技術研究院長征二號F運載火箭總設計師張智，對每一次叩開寰宇大門都記憶猶新。

　　“長征二號F是專門用於載人航天的二級運載火箭，也是目前中國系統最複雜的火箭。”他說，該型火箭具有發射空間實驗室和載人飛船的兩個狀態，運載能力分別為8.6噸和8.15噸。

　　1999年11月20日初出茅廬以來，“長征二號F”便與“神舟”“天宮”連在一起。它見證了21世紀中國航天發射的開門紅——2001年1月1平日，長征二號F遙二火箭送神舟二號飛船入軌；它親歷了中國人千年飛天夢圓——2003年10月15日，長征二號F遙五火箭送中國首艘載人飛船“神舟五號”問天；它還開創中國運載火箭發射實時直播的先河——2005年10月12日，長征二號F遙六火箭護送“神舟六號”的同時，憑著圖像測量子系統成為直播“網紅”。

　　歷經18載，張智和他的同事們不斷提高“長征二號F”的安全性與可靠性，2016年發射天宮二號空間實驗室及神舟十一號載人飛船時，它已從“少年郎”成長為中國最可靠的“擎天柱”。

　　對於2008年立項、2016年“首飛”的長征七號運載火箭來說，“兄長”珠玉在前，它也不甘落後。

　　“長征七號”是新一代高可靠、高安全的中型運載火箭，定位在滿足中國載人空間站工程發射貨運飛船的需求，以及未來載人運載火箭更新換代的長遠需求。

　　20日發射的長征七號遙二火箭“秀了肌肉”，它將中國航天史上最重的有效載荷（13噸）送入預定軌道。“長征七號”的運載能力已達到近地軌道13.5噸，幾乎是此前運載火箭的一倍。

　　“到2020年，載人航天工程中很多任務將由‘長征七號’來承擔。”中國航天科技集團運載火箭技術研究院長征七號副總設計師程堂明說，他特別點明“長征七號”所擁有的無可比擬的優勢，“使用無毒無污染的液氧煤油推進劑”。

　　另一個“大力士”也已躍躍欲試。中國航天科技集團運載火箭技術研究院的專家對中新社記者說，未來兩三年，長征五號系列運載火箭將承擔空間站的發射任務，共同撐起更廣闊的未來。