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天舟六号货运飞船“到站”,中国空间站载人空间站应用和发展阶段正式开启
来源:新华报业网     时间:2023-05-09 21:19:28

“站在发射塔架下,才能切身感受到火箭的恢弘与伟岸!”5月9日,中国文昌航天发射场天舟六号货运飞船任务组织发射前系统间全区合练。9日上午,新华日报·交汇点新闻记者来到天舟六号发射塔架前看到,各系统已经完成相关功能检查,发射前各项准备工作有序进行,计划于近日择机实施发射。


(资料图片仅供参考)

作为中国空间站应用与发展阶段首次飞行任务,此次发射有特点,和往常有什么不一样?9日下午,文昌航天发射场举行发射任务情况新闻发布会,介绍空间应用系统天舟六号任务基本情况,航天科技集团五院、中国科学院空间应用工程与技术中心等航天专家接受本报记者采访。

中国空间站应用与发展工程迎来元年

“天舟六号货运飞船整体长10.6米,总重13.5吨。与此前的天舟系列货运飞船不同,经过升级改造后,天舟六号的有效装载容积扩大了20%,载货能力由原来的6.9吨提升到了7.4吨,是目前世界上运货能力最强的货运飞船之一。”航天科技集团五院货运飞船系统副总指挥李志辉说,天舟六号整体分成两个部分,下面较小部分为推进舱,上面较大部分为货物舱。

“本次发射任务主要有两个‘新’。”李志辉表示,今年是中国空间站应用与发展工程的元年,天舟六号货运飞船是元年的第一个飞行器,这是第一个“新”。“第二个‘新’是天舟六号货运飞船是改进型货运船,主要体现在货舱运送能力的‘新’。”李志辉说。

他介绍,天舟六号货运飞船还有两大特点:首先是密封货舱货运能力有效提升。“相比天舟五号,天舟六号将原先的非密封的后备段更改为密封舱,扩大了密封装的装载空间,提高预货物上行能力。”

令人振奋的是天舟六号货运飞船元器件自主可控能力大幅度提升。李志辉以天舟五号货运飞船举例:天舟五号国产元器件规格比例由80% 提高到94.68%,元件数量由原先的88.8%提高到98.25%。“而本次天舟六号货运飞船的国产元器件规格比例和数量达到了100%!”

“天舟六号任务是我国载人空间站工程进入应用与发展新阶段后的第一次发射任务。”空间应用系统副总设计师、中国科学院空间应用工程与技术中心研究员吕从民透露,空间应用系统通过天舟六号货运飞船上行实(试)验载荷、实验单元及样品、共用支持类设备、实验耗材和备品备件等,共计98件产品,总重量约714公斤。

记者了解到,货运飞船与空间站完成快速交会对接后,航天员会将上述产品转运至空间站舱内,按飞行任务规划陆续开展空间生命科学与生物技术、微重力流体物理与燃烧科学、空间材料科学、空间应用新技术试验等四个领域共29项科学实验和应用试验。

执行本次发射任务的长征七号运载火箭是我国新一代高可靠、高安全、绿色无污染的中型运载火箭,采用“两级半”构型,芯级直径3.35米,捆绑4个助推器,近地轨道运载能力达14吨。自2016年首飞以来,长征七号运载火箭已执行五次天舟系列货运飞船发射任务,成功率100%。

航天科技集团一院长征七号运载火箭副总设计师马忠辉介绍,长征七号运载火箭使用全液氧煤油动力,为带助推的两级火箭:捆绑4个助推器,分别安装一台YF-100发动机,单台推力1188kN;芯一级安装两台YF-100发动机;芯二级采用4台单机推力180kN的YF-115发动机并联,均为液氧煤油发动机。此外,长征七号运载火箭还是我国首个全三维设计、制造液体运载火箭。未来,长征七号运载火箭将持续执行天舟货运飞船任务,保障我国空间站的稳定运行。同时,搭配远征上面级,将执行其他卫星发射任务。

发射演练有条不紊进行,将“零窗口”发射

天舟六号任务是中国空间站应用与发展阶段首次飞行任务。针对“升级版”货运飞船技术状态变化大、火箭测试周期由27天缩短至25天等实际情况,科技人员承压奋战、连续奋战、坚守奋战,已经组织完成了天舟六号货运飞船技术区测试、加注,长征七号运载火箭垂直总装测试、船箭联合测试、组合体垂直转运等工作。合练中,参试各系统严密组织、密切配合,确保各项程序有条不紊进行。

“天舟六号货运飞船转入塔架之后,货运飞船开展整船的供电检查,对货运飞船设备功能性能的正确性进行检查、复核以及设备间的匹配性进行确认,完成这些工作之后,我们对货运飞船的健康状态进行全面的评估,整船将具备发射条件。”航天科技集团五院货运飞船总体责任主任设计师任亮说。

廖国瑞介绍,目前火箭组合体已经完成箭地连接,进行推进剂贮箱气体的置换,保证气体贮箱品质。此外,还要进行飞船跟火箭健康检测,进行推进剂调温。记者在现场看到,火箭目前被回转平台包裹,只能看清火箭尾部。“近几日文昌有阴雨天气,回转平台为火箭箭提供遮风避雨的测试环境;同时为火箭测试人员提供操作平台。”廖国瑞告诉记者,目前回转平台为关闭状态,在发射前会打开。

本次发射任务为“零窗口”发射,什么是“零窗口”?廖国瑞表示,发射窗口是适合运载火箭发射升空的时间范围。这个时间范围是综合考虑任务性质、发射任务安排、场区天气状况等多种因素确定的,其长度和精度因任务不同而存在较大差异,有的以天计算,有的以小时计算,有的则以分秒计算。

“天舟六号货运飞船起飞时间精确到秒,将是名副其实的‘零窗口’发射。”廖国瑞说,这是根据天舟六号与中国空间站自动交会对接需求进行科学精确计算的结果。

目前,中国空间站运行在400多公里高的近地轨道上。火箭起飞时间每提前或推迟一秒,自动交会对接的难度和风险都会随之增加。“最严苛也是最理想的情况,是火箭一秒不差准时起飞。”廖国瑞说,“零窗口”发射将确保飞船准时准点入轨。

“这次合练是发射前参试系统最多、最全的一次综合模拟演练,也是发射前的最后一次合练。”西昌卫星发射中心总工程师钟文安介绍。针对任务期间阵雨较为频繁的气候特点,发射场气象系统加强了气象监测和气象会商密度,确保为发射日提供精准的气象预报。“目前火箭、飞船及发射场各系统状态良好,我们有信心、有决心完成发射任务,确保天舟六号‘快递’使命必达。”钟文安说。

飞船携带70公斤水果和1.75吨推进剂

货运飞船除了给航天员运送物资,它还有一项重要的使命就是给空间站补加推进剂。廖国瑞告诉记者,这一次天舟六号携带了1.75吨的推进剂,其中有700公斤左右补加给空间站。天舟六号运送的物资种类和过去相差不大,主要包括服装、食品、饮用水等,其中新鲜水果的重量约70公斤,是天舟五号携带水果重量的约两倍,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。“这次送到中国空间站的水果主要是陕西洛川的苹果,这种苹果自然放置10多天后表皮依旧完整无斑点,是较佳的航天水果。”李志辉说。

记者了解到,天舟六号的货物清单里还多了一组电推进氙气瓶,它可以作为空间站燃料推进剂的备份,为空间站日常维持轨道、调整姿态所用的电推进器补充工质,有效节省空间站推进剂消耗。

根据任务安排,今年将组织发射天舟六号货运飞船、神舟十六号、神舟十七号载人飞船,这是中国空间站全面建成、转入应用与发展新阶段后的首批飞行任务。除了将于近日择机发射的天舟六号货运飞船外,神舟十六号载人飞船、神舟十七号载人飞船分别计划于5月、10月发射。

此外,根据中国载人航天工程办公室此前公布的消息,神舟十五号航天员计划于今年6月返回地面。5月5日顺利撤离中国空间站组合体的天舟五号货运飞船将在神舟十五号载人飞船撤离空间站组合体后,绕飞并对接于空间站节点舱前向端口。

新华日报·交汇点记者 张宣 王子杰 文/摄

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