出品：科普中國

製作：一顆青椒

監製：中國科學院計算機網絡信息中心

兩(liang) 次推遲後，天舟二號貨運飛船順利發射，迎來“穩穩的幸福”，天宮空間站將迎來首位客人。

“天舟二號”貨運飛船與(yu) “天舟一號”飛船相同，長10.6米，最大直徑3.35米，最大裝載狀態下重達13.5噸，最大貨物運載能力為(wei) 6噸。

搭載“天舟二號”的長征七號運載火箭是我國新一代中型運載火箭，起飛重量594噸，近地軌道運載能力達14噸，僅(jin) 次於(yu) 搭載天和號的長征五號B型運載火箭，是我國今後向空間站運送物資補給的主力。

“天舟二號”的任務是向天宮空間站運輸物資補給，主要包含了航天員入站後所需的生活物資和科研實驗耗材，以及由我國自行研發的“飛天”艙外航天服，為(wei) 航天員在空間站的生活和科研任務提供物資保障。這也是首次給天宮空間站提供補給。

△在廠房中的“天舟二號”貨運飛船（圖源：中國航天科技集團）

而“天舟二號”的任務，遠不止送貨。

我國近地軌道載人航天器的發射任務，通常會(hui) 將載荷先送入一個(ge) 近地點200km，遠地點400-500km的橢圓軌道，隨後載荷依靠自身動力進入距地高度為(wei) 400km多的圓形軌道開展任務，此次天和號核心艙也是如此。

在400km高的太空中，仍有極為(wei) 稀薄的空氣，帶來的阻力會(hui) 不斷降低空間站的軌道高度，因此需要定期點火，將軌道重新抬升，方可維持其長期穩定地運行。“天舟二號”除了貨運之外的任務，就是利用貨運飛船的動力來維持空間站的軌道，而空間站自身的發動機作為(wei) 備份使用。為(wei) 了給空間站核心艙攜帶盡可能多的科研設備，“天舟二號”自身攜帶的燃料並不多，隻夠提升一次軌道。

除此之外，作為(wei) 第一艘與(yu) 天宮空間站對接的飛船，“天舟二號”還要為(wei) 後續任務“探路”，進行一係列技術驗證。

首先就是“遙操作交匯”。通俗來講，就是待神舟十二號航天員進駐空間站後，“天舟二號”會(hui) 暫時脫離天和號核心艙，然後由站內(nei) 航天員遙控“天舟二號”與(yu) 空間站進行交匯對接操作。這是為(wei) 了模擬當貨運飛船的自動對接係統出現故障時，如何將其與(yu) 空間站進行對接。

空間站在軌運行時間長達十餘(yu) 年，在此期間會(hui) 有大量的載人和貨運飛船與(yu) 空間站進行對接，其間難免會(hui) 出現一些小問題。例如2021年2月，進步MS-16號貨運飛船為(wei) 國際空間站提供貨物補時，由於(yu) 其對接天線出現了損壞，導致其自動對接係統無法工作，最終由國際空間站上的宇航員遙控操作才成功地實現了對接。

△對接天線受損的進步MS-16號飛船，紅圈處即為(wei) 受損的天線（圖源：NASA）

除了“探路”之外，“天舟二號”貨運飛船還擔負著為(wei) 核心艙進行燃料補加的任務。

一開始，“天舟二號”會(hui) 從(cong) 尾部向核心艙補給物資、補加燃料，這是因為(wei) 核心艙的前向對接口要留給後續發射的神舟十二號飛船。待神舟十二號完成任務並脫離空間站返回後，“天舟二號”將再一次與(yu) 核心艙短暫分離，並轉移至神舟十二號的前向對接口與(yu) 核心艙進行對接，並再一次為(wei) 核心艙進行燃料補加實驗，這是為(wei) 了驗證前向對接口的燃料補加功能是否正常。畢竟在空間站運行期間會(hui) 出現兩(liang) 艘貨運飛船同時對接的情況，此時就需要有兩(liang) 個(ge) 對接口均具備為(wei) 核心艙加注燃料的功能才行。

給核心艙加完“油”後，“天舟二號”還要客串一把“問天”和“夢天”兩(liang) 個(ge) 實驗艙，進行機械臂轉位實驗。根據空間站的建設計劃，後續的兩(liang) 個(ge) 實驗艙在發射後將首先與(yu) 天和號核心艙的前向對接口進行對接，以求減小對接時給核心艙帶來的衝(chong) 擊。隨後，天和號核心艙上的機械臂將會(hui) “抓住”實驗艙，並將其轉移到側(ce) 麵的停泊對接口對接。在實驗艙發射之前，我們(men) 就可以先用重量略輕的“天舟”貨運飛船客串一把實驗艙，用機械臂“抓著”貨運飛船把它從(cong) 前向對接口轉移到側(ce) 麵去，為(wei) 今後實驗艙對接做預演，確保後續的空間站建設萬(wan) 無一失。

雖然“天舟二號”的定位是“貨運飛船”，可它並不隻執行貨運任務。在未來，它將與(yu) “神舟十二號”載人飛船聯手為(wei) 我們(men) 帶來精彩的太空實驗。

雖然天宮空間站還沒有完全建成，在這一過程中對於(yu) 沒有大型空間站建設經驗的我們(men) 而言還存在很多未知困難和挑戰，但我們(men) 相信，在不斷地借鑒、探索、磨煉中，我們(men) 能夠建成一座成熟且先進的空間站，擔負起應有的太空責任，並為(wei) 人類和平利用太空這一命題交出中國答卷。


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