據中國載人航天工程辦公室消息,天舟一號貨運飛船按流程完成了出廠前所有研制工作,2月5日從天津港啟程后,經過約一周的海陸運輸,日前已安全運抵海南文昌航天發射場,開展發射場區總裝和測試工作,計劃于4月中下旬由長征七號遙二運載火箭發射升空。
△視頻:天舟一號:身強力壯功能多
目前我們的神舟飛船,一次除運送航天員外,還能攜帶300公斤物品。但未來航天員要在空間站長期工作生活,就必須儲備大量的食物、水、氧氣和備份材料,這就需要更大的貨運飛船,一次性把幾噸重的貨物送上去。
天舟一號是我國自主研制的首艘貨運飛船,采用兩艙構型,由貨物艙和推進艙組成,總長10.6米,艙體最大直徑3.35米,太陽帆板展開后最大寬度14.9米,起飛重量約13噸,物資上行能力約6噸,推進劑補加能力約為2噸,具備獨立飛行3個月的能力,具有與天宮二號空間實驗室交會對接、實施推進劑在軌補加、開展空間科學實驗和技術試驗等功能。
“天舟(一號)運載能力是根據空間站的規模設計出來的,是以最小的結構重量達到最大的裝貨能力,”天舟一號貨運飛船總設計師白明生介紹,天舟一號的裝貨能力有一個指標,叫“載貨比”,天舟一號可以達到0.48,這個指標目前在國際上是比較領先的。
在去年10月份,天宮二號與神舟十一號飛船完成了一次太空交會對接,進行了一個月的組合體飛行。天舟一號總設計師白明生說,今年,天舟一號將與天宮二號進行三次交會對接。
天舟一號飛船發射進入軌道之后,將與天宮二號進行首次對接。在完成首次交會對接之后,天舟一號與天宮二號組成的組合體將進行兩個月的在軌飛行,完成推進劑在軌補加試驗,同時測試貨運飛船對組合體的控制能力。這一階段任務完成之后,天舟一號飛船撤離天宮二號,從另一側與天宮二號進行二次對接。
完成繞飛試驗以后,天舟一號就與天宮二號再次分離,兩個飛行器將獨立飛行三個月。這期間,天舟一號主要完成搭載的空間科學試驗。而在這三個月的末期,天舟一號還要與天宮二號進行最后一次對接,驗證自主快速交會對接技術,要求兩個航天器在6個小時左右實現對接。
“這是比較新的一個試驗項目。突破后,將來包括載人船、貨船都可以采取這個對接方式,”天舟一號貨運飛船總設計師白明生稱,這樣對接時間就短了,載人船對接時間短了,航天員也會舒服一些,還是很有意義的。
目前,國際上使用的貨運飛船有很多種,比如俄羅斯的“進步”貨運飛船、歐洲的“自動轉移”飛行器、美國的“龍”飛船,以及日本的HTV貨運飛船等都能為國際空間站提供貨物運輸。
俄羅斯進步號貨運飛船是俄羅斯航天部門設計的系列無人駕駛飛船,由儀器艙和貨艙組成,貨艙容積6.6立方米,可運送2.6噸各類貨物。燃料艙帶1噸燃料,可自行飛行4天,最新型“進步MS”系列飛船具有額外的防護太空垃圾和微隕石的能力。
歐洲的貨運飛船叫自動轉移飛行器,全長10米,最大直徑為4.5米,重量約10噸。它的運貨能力可達7噸。從2008年到2014年,自動轉移飛行器共發射了5個,今后將不再發射。歐洲航天局正在研制可以運送貨物返回地球的貨運飛船,預計在2017年或2018年首飛。
美國太空探索技術公司研制的“龍”飛船是所有貨運飛船中唯一可以運回物品的,因為該飛船帶有熱防護罩,可在返回時耐受極高溫安全降落,而其他飛船不具有熱防護罩,只能在再入大氣時燒毀?!褒垺憋w船長5.9米,最大直徑3.6米,自重4.2噸。其運送載荷最大質量6噸,返回載荷最大質量3噸,它采用的是降落傘水上濺落的回收方式。
日本的HTV貨運飛船均命名為“鸛”,“鸛”在日本傳說中是幸福之鳥。HTV貨運飛船目前已發射6艘,最大直徑為4.4米,全長約10米,可運送5.7噸的貨物與燃料。

