科技日報記者 張 曄 實習(xi) 生 季天宇 

5月29日，天舟二號貨運飛船在海南文昌發射場成功發射。8小時後，天舟二號與(yu) 天和核心艙完成對接，“快遞包裹”順利抵達目的地。作為(wei) 貨運飛船的天舟二號此次挑起“太空快遞員”的重任，主要任務是為(wei) 空間站提供補給，給航天員日後在太空的生活與(yu) 工作提供保障。

遙遙天河，天舟二號如何將太空“包裹”安全送達？

遠不止帶貨這麽(me) 簡單

根據計劃，中國將於(yu) 今年6月發射神舟十二號載人飛船，3名航天員屆時將乘坐飛船前往天和核心艙，並在那工作、生活3個(ge) 月。為(wei) 了滿足航天員日常生活所需，天舟二號提前出發，滿載著貨物奔向天和核心艙。

天舟二號的神秘“包裹”裏裝了啥？首先是食物補給，太空餐桌上的美食“花樣”不少，魚香肉絲(si) 、宮保雞丁等特色菜肴供應充足。航天員進行太空行走必備的艙外航天服，天舟二號也貼心送到。這些艙外航天服重量達100多公斤，共有6層，具有防輻射、防高低溫、壓力調整等作用，還具備生命保障係統。

“包裹”裏的貨物，遠不止航天員日常所需物品，天舟二號的使命也不僅(jin) 限於(yu) 此。

“空間站在地球低軌道運行，會(hui) 受到殘存大氣阻力的影響而逐漸降低軌道高度。所以，在空間站軌道降低到一定高度時，就必須提升它的軌道高度，這就需要加注燃料。此次天舟二號攜帶了3噸推進劑，它們(men) 將在空間站的軌道維持方麵發揮重要作用。”全國空間探測技術首席科學傳(chuan) 播專(zhuan) 家龐之浩說。

此外，空間站建成後，平台設施的搭建安裝等所需材料都要基於(yu) 貨運飛船的運輸。“貨物卸載後，貨運飛船也可以用作空間站的附加活動室，開展空間科學實驗，有的國家航天員甚至在裏麵休息。”龐之浩說，可見在今後，貨運飛船的用途將會(hui) 越來越廣。

載荷比世界第一

5月末發射貨運飛船，6月份發射載人飛船，兩(liang) 次發射時間間隔非常之近，為(wei) 什麽(me) 貨物和航天員要分開運送？兩(liang) 次發射任務合二為(wei) 一，豈不是更加方便且節約成本嗎？

“實踐證明，這種人貨分開的運輸方式，既能增加貨物的運載量，又能降低成本，還很安全。”龐之浩說。

早在上世紀70年代，蘇聯就開始建造空間站。但是，當空間站建成運行後，空間站的燃料及航天員的能量補給嚴(yan) 重不足，蘇聯便嚐試使用人貨混裝的載人飛船解決(jue) 此問題。但這種載人飛船每次隻能為(wei) 空間站運送幾百千克的貨物，效率非常低下，成本也極高。無奈之下，航天專(zhuan) 家嚐試將“聯盟號”載人飛船改造成“進步一號”貨運飛船，直接向空間站運送貨物，效果反而出人意料地好。

從(cong) 此，不少國家積極發展貨運飛船，也正因為(wei) 這些“專(zhuan) 職”的貨運飛船，空間站在軌長期載人航天的需求被大大滿足，人類在太空駐留的時間才得以不斷刷新。

這次天舟二號嚴(yan) 格控製平台自身重量，最大程度提高貨物運輸能力——發射重量13.5噸，運貨能力則達到6.9噸，超過了飛船自重。“要知道，每次我國發射‘神舟’載人飛船滿載3人時，隻能攜帶約300千克貨物。”龐之浩說。而此次天舟二號貨運飛船以最小的結構重量達到最大的裝貨能力，載荷比達到了51%，這項重要指標位居世界第一。

8小時就可安全運抵

從(cong) 地麵“發貨”到太空順利“簽收”，僅(jin) 耗時約8小時，天舟二號憑借快速交會(hui) 對接技術完成了這一壯舉(ju) 。

采用標準模式交會(hui) 對接，從(cong) 貨運飛船進入軌道，再到追上空間站完成對接，整個(ge) 過程大概需要繞地球飛行30多圈，運行兩(liang) 天多的時間。而采用快速交會(hui) 對接模式隻需要繞地球運行4圈，大大減少了耗時。如此一來，載人飛船的快速救援、空間站的應急維修、資源的供給調動都會(hui) 更加靈活、及時。掌握這項技術的目前隻有俄羅斯和中國。

為(wei) 了實現快速交會(hui) 對接，研製團隊突破了諸多技術。原本，航天器遠距離導引段需要地麵幹預，如今這項工作完全交由航天器的星上計算機自主運行。

發射和對接過程中會(hui) 產(chan) 生強烈的震動和撞擊，這將給運輸物資中的精密儀(yi) 器帶來不小傷(shang) 害。如何保護這些嬌貴的精密儀(yi) 器，讓他們(men) 順利完成太空任務？這就需要采用“軟包裝”來實現精密儀(yi) 器的裝載、運送。

為(wei) 此，研製團隊創新性地提出了可控阻尼的控製思路。“這種包裝與(yu) 傳(chuan) 統的硬連接不同，它包裹在泡沫或氣囊袋裏麵，再一起固定在貨架上，能為(wei) 裝載對象提供一個(ge) 柔軟、高阻尼的分布式係統支撐，從(cong) 而起到良好的隔離減震效果。”龐之浩表示。

據了解，我國將於(yu) 今年9月、10月分別實施天舟三號和神舟十三號載人飛船任務。飛行乘組也將由3名航天員組成，在軌駐留6個(ge) 月。屆時，提前出發的天舟三號會(hui) 做好保障工作，迎接航天員的到來。


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