“太空快递员”又出发啦

2023-07-04 04:35
学苑创造·C版 2023年8期
关键词:应答机天舟交会

2023年5月10日晚,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭,在我国文昌航天发射场点火。这份“太空快递”出发后,用6.5小时完成了交会对接。“交会对接”这4个字看起来简简单单,却是航天器在轨运行中最复杂的技术之一,也是建设中国空间站的关键技术。

天舟六号发射任务是中国空间站转入应用与发展阶段后的首次飞行任务。这位“太空快递员”送的是什么“货”?载货能力进一步提升后,天舟六号进行了哪些重要改进?跟随小编一起去看看吧!

[“太空快递”包裹的“货物”]

作为一艘货运飞船,大家最关心的当然是天舟六号此次将为中国空间站送去哪些货物,即这份全新的“太空快递”里,都包含着哪些货品?

在天舟六号22.5立方米有效容积的货物舱里,一共有50个储物柜,放置着航天员生活用品和做实验所需要的一些设备。在天舟六号的货物清单里,新鲜水果约有70千克,大约是天舟五号携带水果重量的两倍。这些水果将同时保障神舟十五号和神舟十六号航天员乘组的食用需求。

天舟六号经过升级改进,“带货能力”更强了,因此水果等食品也就可以多带一些。专家告诉我们,未来货运飞船运送的物资将进一步倾向于航天员的定制化需求,提升航天员的幸福感。后续计划还将上行一个大冰箱,它不仅可以保障航天员的水果需求,还可以保障一些冷冻食品的需求。

[天舟六号肩负的重要使命]

以往我国载人航天工程运送货物依靠的是神舟飞船,而建设空间站后就改用天舟飞船来送货了。天舟六号究竟是一艘什么样的“船”?除了送货,它还肩负着哪些重要使命?

天舟六号飞船全长10.6米,整体分成两个部分,下面比较小的部分是它的推进舱,上面比较大的部分是它的货物舱。它的发射重量最大为14吨,现在的载货比是0.53,在目前现役货运飞船中运载能力是最强的。

载货比是指货物重量占整个飞船的总重量的比例,载货比数值越高,说明飞船运货能力越强。天舟货运飞船是专门为空间站送货而研制的。在空间站建造之前,我国载人航天工程运送货物依靠的是神舟飞船,飞船除运送航天员外,还要携带300千克物品。但目前我国已经建成了空间站,航天员要在空间站长期工作和生活,就需要货运飞船一次性把几吨重的货物送上去。飞船运送的主要是航天员驻留所需的一些生活物资,包括他们的食品、衣服、节日用品以及一些卫生用品等,还有给航天员在天上做实验的一些实验设备。

空间站在太空中飞行,有时候需要调整自己的姿态,这样就需要消耗燃料。因此,货运飞船还有一项重要的使命,就是给空间站补加推进剂。从天舟二号到天舟五号,这几艘货运飞船分别为空间站补加了2.5吨推进剂,但这一次,天舟六号一共只携带了1.75吨的推进剂,补加给空间站的只有700千克。

原因是,空间站建造阶段在轨会进行不同的姿态调整,推进剂的消耗相对是比较多的。现在空间站相当于基本建造完毕,在运营发展阶段,姿态的变化调整相对少了,所以它的推进剂消耗也相对少了。

[天舟六号“乘坐”长征七号火箭奔赴空间站]

“天舟快递”能顺利送达,长征七号遥七运载火箭和天舟六号货运飞船这对“黄金搭档”功不可没。虽然它们的“前辈”有过多次默契合作,但面對新任务,挑战依然存在。因为在浩瀚的太空中完成交会对接,就像穿针引线,但凡有一点误差都可能让对接的两个航天器擦肩而过,这就要求运载火箭“零窗口发射”(指火箭发射时间和预定点时间偏差不能超过1秒)。

此次天舟六号发射是改进型货运飞船的首次出征,技术状态变化高达90余项;长征七号遥七运载火箭首次执行新的测发流程,基本没有时间余量……这些全新因素,给此次任务带来了很多新情况、新挑战、新考验。为了确保万无一失,工作人员持续跟踪火箭及发射场设备设施状态,密切跟踪技术状态变化。

在距离地面约400千米的太空中,从指引天舟六号飞行至预定地点,再到与空间站组合体交会对接,离不开测控通信系统的精确保障。天舟六号在测控通信系统的指引下,稳步接近空间站。应答机是天地通信的核心单机。飞船升空后,与地面建立通信链路,全靠应答机“牵线搭桥”。在电视直播中,观众听到的“发现目标”“双向捕获完成”,就是飞船上的应答机与经过的地面站建立了联系。

如果说,应答机像是一辆往来天地的“专列”,把天舟六号的遥控、遥测、话音等重要信息统一进行天地间的“摆渡”,空空通信就是空间站组合体和天舟六号交会对接的“联络员”。该设备由天线、空空通信机和接口等组成,成对配置在两个需要对接的航天器上,承担交会对接段以及撤离段航天器间的双向数据传输任务,负责传送指令、姿态及定位数据等重要信息。在天舟六号与空间站组合体相距100千米时,两者便可建立通信,最终实现两个航天器到达同一地点。

梦想无垠,舟行万里。得益于天舟货运飞船,中国人在太空长期驻留的梦想成为现实。短短6年间,从天舟一号到天舟六号,天舟货运飞船连战连胜,为中国空间站建造发展和航天员工作生活送去了宝贵物资。在未来,作为空间站货物和补给运输平台,天舟货运飞船将以平均每年1~2艘的频率实施发射,为中国空间站送去更多“宇宙快递”,创造更多的中国奇迹。

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