科技日?qǐng)?bào)記者 付毅飛 趙衛(wèi)華
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。8時(shí)52分,天舟九號(hào)飛船成功對(duì)接于空間站天和核心艙后向端口。
天舟系列飛船均由中國(guó)航天科技集團(tuán)五院抓總研制,主要任務(wù)是為空間站運(yùn)輸貨物和補(bǔ)加推進(jìn)劑,支持空間站姿軌控和開展空間科學(xué)試驗(yàn),并將空間站廢棄物帶回大氣層燒毀。天舟九號(hào)是空間站應(yīng)用與發(fā)展階段組批生產(chǎn)的第4艘貨運(yùn)飛船,承擔(dān)著為神舟二十號(hào)和神舟二十一號(hào)乘組運(yùn)送物資的任務(wù)。
運(yùn)送物資重量再創(chuàng)新高
此次任務(wù)中,天舟九號(hào)飛船裝載了航天員在軌駐留消耗品、推進(jìn)劑、應(yīng)用實(shí)(試)驗(yàn)裝置等物資。物資重量約為6.5噸,再創(chuàng)空間站應(yīng)用與發(fā)展工程貨運(yùn)飛船上行物資裝載重量新高。
這些物資中,2套新的艙外航天服頗受關(guān)注。據(jù)中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心專家介紹,新艙外服在此前艙外服飛行驗(yàn)證基礎(chǔ)上穩(wěn)妥實(shí)施優(yōu)化改進(jìn),經(jīng)評(píng)估計(jì)算,其在軌壽命將由此前的“3年15次”提升為“4年20次”。
同時(shí),此次運(yùn)送的航天食品品種更為豐富,新增菜肴類航天食品近30種,使航天食品總數(shù)達(dá)到190余種,可讓飛行食譜周期由7天延長(zhǎng)到10天。本次任務(wù)還為航天員運(yùn)送了新型在軌核心肌肉鍛煉裝置等乘員設(shè)備,以及航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域物資。
本次空間應(yīng)用系統(tǒng)上行物資主要包括開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)載荷、實(shí)驗(yàn)單元、實(shí)驗(yàn)樣品,以及關(guān)鍵備品備件、應(yīng)用消耗物資等,總重量776.5千克。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,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)。
記者從中國(guó)航天科技集團(tuán)了解到,天舟九號(hào)飛船還搭載了兩項(xiàng)試驗(yàn)載荷,將持續(xù)開展新型空間技術(shù)在軌試驗(yàn),提高任務(wù)綜合效益。
快速交會(huì)對(duì)接模式實(shí)現(xiàn)常態(tài)化
天舟九號(hào)飛船歷經(jīng)3小時(shí)順利完成與中國(guó)空間站的全自主交會(huì)對(duì)接,這是我國(guó)繼天舟七號(hào)、天舟八號(hào)飛船之后實(shí)施的第三次3小時(shí)交會(huì)對(duì)接任務(wù),實(shí)現(xiàn)該模式“升級(jí)”為貨運(yùn)飛船標(biāo)準(zhǔn)交會(huì)對(duì)接模式后的常態(tài)化實(shí)施。整個(gè)交會(huì)對(duì)接過(guò)程由中國(guó)航天科技集團(tuán)五院研制的GNC(制導(dǎo)導(dǎo)航與控制)系統(tǒng)控制完成。
在交會(huì)對(duì)接方面,我國(guó)先后在軌驗(yàn)證和實(shí)施了2天方案、6.5小時(shí)方案、2小時(shí)方案和3小時(shí)方案。天舟九號(hào)飛船采用的3小時(shí)交會(huì)對(duì)接模式,是后續(xù)一段時(shí)間內(nèi)天舟系列任務(wù)的常規(guī)操作模式。該模式不僅在時(shí)間上優(yōu)于傳統(tǒng)的6.5小時(shí)模式,而且相較于2小時(shí)模式,其相關(guān)系統(tǒng)的條件要求更為寬松。3小時(shí)模式不僅降低了對(duì)火箭入軌條件、測(cè)控精度、敏感器及導(dǎo)航精度、制導(dǎo)控制精度等方面的要求,同時(shí)增強(qiáng)了任務(wù)可靠性。
不過(guò),同為3小時(shí)交會(huì)對(duì)接,天舟九號(hào)相比此前飛船,面臨了兩種新情況:一是在新的軌道高度實(shí)施交會(huì)對(duì)接;二是首次在特定太陽(yáng)高度角條件下實(shí)施交會(huì)對(duì)接。針對(duì)新工況帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn),研制團(tuán)隊(duì)開展了大量數(shù)據(jù)分析和仿真驗(yàn)證,確保飛船各系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,充分驗(yàn)證了3小時(shí)交會(huì)對(duì)接模式在復(fù)雜工況條件下的高可靠性。
本次任務(wù)中,研制團(tuán)隊(duì)持續(xù)優(yōu)化流程,提升物資運(yùn)輸應(yīng)急保障能力。他們通過(guò)合理規(guī)劃組批生產(chǎn)過(guò)程,確保天舟九號(hào)飛船在天舟八號(hào)飛船發(fā)射前就完成了全部研制工作,進(jìn)入整船待命狀態(tài),首次具備3個(gè)月應(yīng)急發(fā)射能力。天舟九號(hào)飛船發(fā)射時(shí),后續(xù)貨運(yùn)飛船也已具備任務(wù)備份能力,使空間站運(yùn)營(yíng)的安全性和保障性進(jìn)一步提高。