2025-07-18
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7 月 15 日 5 時(shí) 34 分,搭載天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙十運(yùn)載火箭,在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射,隨后飛船進(jìn)入預(yù)定軌道,飛船太陽(yáng)能帆板按程序順利展開(kāi),這意味著本次發(fā)射取得圓滿成功。
從 2017 年天舟一號(hào)任務(wù)開(kāi)始,到 2025 年的天舟九號(hào),不知不覺(jué)我們已經(jīng)有九艘貨運(yùn)飛船入軌執(zhí)行任務(wù)。從 2021 年天舟二號(hào)開(kāi)始,平均一年接近發(fā)射兩艘貨運(yùn)飛船,主要原因是我們的空間站進(jìn)入建造階段和應(yīng)用發(fā)展階段,為了滿足航天員在軌長(zhǎng)期工作和生活的需要,貨運(yùn)飛船自然要做到“糧草先行”,為神舟二十號(hào)和神舟二十一號(hào)乘組運(yùn)送物資。
本次發(fā)射采用 3 小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接方案,在 8 時(shí) 52 分左右與空間站組合體完成對(duì)接,進(jìn)一步彰顯了我國(guó)在快速入軌、空間交會(huì)對(duì)接方面的成熟技術(shù)能力。
從建造批次上看,天舟九號(hào)是新一批次六艘飛船中的第四艘。這批新飛船主要服務(wù)于空間站應(yīng)用和發(fā)展階段的任務(wù)需求,為航天員送去更多急需的各類物資。這意味著,這批次貨運(yùn)飛船與上一代相比有了較大的改進(jìn)。比如
,從 6.9 噸提升到 7.4 噸,總質(zhì)量達(dá)到 13.5 噸,長(zhǎng)度達(dá)到 10.6 米。
原來(lái)的貨物艙有一部分是非密封艙段,從天舟六號(hào)開(kāi)始,原貨物艙的非密封艙段設(shè)備被轉(zhuǎn)移到了推進(jìn)艙。這樣一來(lái),貨物艙的內(nèi)部空間有了較大的提升,有效裝載容積從 18.1 立方米提升到 22.5 立方米,
航天任務(wù)畢竟存在一定的風(fēng)險(xiǎn),這就需要相關(guān)飛船具有應(yīng)急發(fā)射能力。2024 年 6 月,波音研發(fā)的“星際飛船”在進(jìn)入軌道后發(fā)生推進(jìn)器故障,導(dǎo)致航天員無(wú)法返回,波音未制定有效的應(yīng)急發(fā)射預(yù)案,最終兩名宇航員在太空滯留近 9 個(gè)月后才返回。國(guó)際空間站也發(fā)生過(guò)貨運(yùn)飛船故障,導(dǎo)致補(bǔ)給受到影響。
這些事件說(shuō)明,航天活動(dòng)具有不確定性,因此做好應(yīng)急處置預(yù)案才是重中之重。天舟九號(hào)曾作為天舟八號(hào)任務(wù)的應(yīng)急備份飛船,進(jìn)一步說(shuō)明天舟九號(hào)的各方面性能足夠可靠且成熟,在天舟八號(hào)任務(wù)結(jié)束后,仍然可以按計(jì)劃執(zhí)行發(fā)射任務(wù),為空間站送去相關(guān)物資。
從早期的 2 天完成對(duì)接,再到后來(lái)的 6.5 小時(shí)完成對(duì)接,我們逐步縮短了從發(fā)射到與空間站對(duì)接的時(shí)間。
當(dāng)然,我們還有更短的 2 小時(shí)方案,只不過(guò)相比較而言,3 小時(shí)模式對(duì)火箭入軌條件、測(cè)控精度要求較低,也能增強(qiáng)任務(wù)可靠性。3 小時(shí)模式意味著,從貨物送出到空間站收到貨物,幾乎與我們?nèi)ゴ笮统兄棉k物資的時(shí)間較為接近,要知道這可是從地面送到數(shù)百公里高度的空間站。我們的航天員通過(guò)中繼衛(wèi)星可以實(shí)時(shí)掌握貨物的運(yùn)輸情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)送貨過(guò)程全程追蹤。
這次天舟九號(hào)將兩套全新的飛天艙外航天服送抵空間站,與之前的艙外航天服相比,在設(shè)計(jì)壽命上有了較大幅度的提升——從原來(lái)的 3 年 15 次,提升為 4 年 20 次。這說(shuō)明我們?cè)谧灾餮邪l(fā)艙外航天服方面,有了較大的進(jìn)步。4 年 20 次指航天服可在軌存儲(chǔ) 4 年,期間支持不少于 20 次出艙任務(wù)。其使用時(shí)間和任務(wù)頻次均明顯提高,關(guān)節(jié)活動(dòng)壽命較上一代提升 10 余倍。
事實(shí)上,艙外航天服使用一次就需要連續(xù)工作長(zhǎng)達(dá) 8 小時(shí)以上,需要極高的可靠性才能在宇宙真空環(huán)境中保障航天員的生命安全。如果遇到故障發(fā)生,也要具備較好的維修性能,才能滿足在軌存儲(chǔ)4年等技術(shù)要求。
國(guó)際空間站曾發(fā)生過(guò)艙外行走時(shí)航天服手套部位撕裂事件。當(dāng)時(shí),航天員正在移動(dòng)天線等一些外部硬件,一名航天員手套拇指附近出現(xiàn)一個(gè)小破洞,導(dǎo)致任務(wù)提前中斷并返回空間站。這說(shuō)明艙外活動(dòng)具有高度不確定性,而且連續(xù)工作時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)航天服可靠性提出了極高的要求。
貨艙內(nèi),為航天員準(zhǔn)備了品種更為豐富的航天食品,新增菜肴類航天食品近 30 種,使得總數(shù)達(dá)到 190 余種,將飛行食譜周期由 7 天延長(zhǎng)到 10 天。據(jù)中國(guó)航天員中心航天營(yíng)養(yǎng)與食品研究室的研究人員披露,早餐有粥、米糕、鹵蛋、芒果汁等,午餐和晚餐品種更為豐富,比如紅燴豬排、菘菜牛肉湯、什錦炒飯、魚(yú)香肉絲和宮保雞丁等菜品。
空間站內(nèi)還設(shè)置了一個(gè)“太空廚房”,航天員可以對(duì)食物進(jìn)行加熱。有不少航天員喜歡吃刺激性的食物,一方面是因?yàn)槭е丨h(huán)境下會(huì)導(dǎo)致人的味覺(jué)和嗅覺(jué)發(fā)生變化,刺激性強(qiáng)的食物此時(shí)更能刺激食欲;另一方面是因?yàn)橛行┖教靻T本身就喜歡偏辛辣的食物。
俗話說(shuō)“民以食為天”,豐富的航天食品也能緩解航天員長(zhǎng)時(shí)間在軌飛行產(chǎn)生的心理壓力。我們的空間站雖然已有三艙布局,活動(dòng)空間較大,但要在這樣的封閉空間內(nèi)工作生活近半年,對(duì)航天員的身體和心理確實(shí)是一種考驗(yàn)。
據(jù)中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心專家介紹,天舟九號(hào)上搭載了多種科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料,這些物資涉及空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)等領(lǐng)域共 23 項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)??梢哉J(rèn)為,我們的空間站正在充分發(fā)揮空間實(shí)驗(yàn)室的功能。
擁有強(qiáng)大再生能力的扁形動(dòng)物,具有 5.2 億年的進(jìn)化史,由于其組織修復(fù)能力驚人,即便斷成兩截,仍然可以再生出新的組織。航天員在微重力環(huán)境下研究渦蟲(chóng),探索空間環(huán)境對(duì)渦蟲(chóng)再生能力的影響具有重要意義。
在微重力物理科學(xué)領(lǐng)域,我國(guó)科學(xué)家借助空間站這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行了多種新型材料的研究,加強(qiáng)多相流體流動(dòng)與傳熱的應(yīng)用研究,掌握空間晶體成核機(jī)制及生長(zhǎng)規(guī)律,最大限度發(fā)掘空間站微重力環(huán)境的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)更廣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)覆蓋面。
天舟九號(hào)是新一批次六艘飛船中的第四艘,預(yù)計(jì)在明年還有天舟十號(hào)和十一號(hào)執(zhí)行補(bǔ)給任務(wù)。目前,新的貨運(yùn)平臺(tái)已在研發(fā)之中。
2023 年,中國(guó)載人航天工程辦公室發(fā)布了低成本貨物運(yùn)輸系統(tǒng)總體方案征集公告,輕舟貨運(yùn)飛船方案和昊龍貨運(yùn)航天飛機(jī)方案在競(jìng)標(biāo)中勝出,獲得工程飛行驗(yàn)證階段合同。這意味著,近期我國(guó)將誕生兩種新型貨運(yùn)平臺(tái)的驗(yàn)證機(jī)。
輕舟貨運(yùn)飛船由中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研發(fā),上行運(yùn)力為 1.8 噸以上,下行為 2 噸,貨物艙的體積為 27 立方米。雖然整體尺寸要小于天舟飛船,但是突出了低成本運(yùn)營(yíng)的思路,引入了商業(yè)航天的理念和技術(shù)手段,初樣飛船計(jì)劃在今年首飛!明年有望投入空間站貨物補(bǔ)給任務(wù)。
昊龍貨運(yùn)航天飛機(jī)由中航工業(yè)成飛設(shè)計(jì)研究院研發(fā),這是一種可重復(fù)使用的航天飛機(jī),具備多次往返空間站能力,從而達(dá)到降低運(yùn)輸成本的目的。采用航天飛機(jī)構(gòu)型的昊龍具備在大氣層內(nèi)飛行能力,因此其任務(wù)拓展能力較強(qiáng),該平臺(tái)也計(jì)劃在今年實(shí)現(xiàn)首飛!
所以,2025 年對(duì)于空間站貨運(yùn)領(lǐng)域而言是個(gè)蓬勃發(fā)展之年,新增兩款新型貨運(yùn)平臺(tái),既突出了低成本的商業(yè)運(yùn)營(yíng)思路,又拓展了潛在的任務(wù)范圍,為空間站的后續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。