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天舟滿載啟新程(科技自立自強(qiáng)·逐夢(mèng)深空)

發(fā)布時(shí)間:2024-01-18 10:32:00來(lái)源: 人民網(wǎng)-《人民日?qǐng)?bào)》

 

  核心閱讀

  1月17日22時(shí)27分,搭載天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙八運(yùn)載火箭,在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射,取得圓滿成功。天舟七號(hào)貨運(yùn)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,并為神舟十七號(hào)航天員乘組送去春節(jié)年貨。

  海南文昌,椰林深處,一道耀眼尾焰點(diǎn)亮夜空。1月17日22時(shí)27分,搭載天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙八運(yùn)載火箭,在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射,約10分鐘后,天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船與火箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道,之后飛船太陽(yáng)能帆板順利展開(kāi),發(fā)射取得圓滿成功。天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船入軌后順利完成狀態(tài)設(shè)置,于1月18日1時(shí)46分,成功對(duì)接于空間站天和核心艙后向端口。交會(huì)對(duì)接完成后,天舟七號(hào)將轉(zhuǎn)入組合體飛行段。

  本次任務(wù)有哪些亮點(diǎn)?天舟七號(hào)和長(zhǎng)征七號(hào)做了哪些優(yōu)化設(shè)計(jì)?本次交會(huì)對(duì)接采用何種新模式?

  天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船采用3小時(shí)交會(huì)對(duì)接新模式

  相比此前6艘貨運(yùn)飛船,天舟七號(hào)的“體格”更健壯、姿態(tài)更靈活、“頭腦”更聰明。

  天舟貨運(yùn)飛船設(shè)計(jì)了3種滿足不同貨物運(yùn)輸需求的型譜——全密封貨運(yùn)飛船、半密封貨運(yùn)飛船和全開(kāi)放貨運(yùn)飛船。天舟一號(hào)至天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船均是全密封貨運(yùn)飛船,其中天舟七號(hào)為改進(jìn)型全密封貨運(yùn)飛船,是世界現(xiàn)役貨物運(yùn)輸能力最大、貨運(yùn)效率最高、在軌支持能力最全的貨運(yùn)飛船。

  據(jù)了解,天舟七號(hào)此次攜帶的航天員系統(tǒng)、空間站系統(tǒng)、應(yīng)用任務(wù)領(lǐng)域、貨運(yùn)飛船系統(tǒng)和工程總體貨物多達(dá)260余件,運(yùn)輸物資總重約5.6噸,具有裝載貨物種類多、大型貨物多的特點(diǎn)。其中,試驗(yàn)載荷定制貨包等大型貨物每件重量在100千克以上,將應(yīng)用于空間站在軌運(yùn)營(yíng)、空間在軌科學(xué)試驗(yàn)以及航天員生活保障。此外,天舟七號(hào)還為航天員乘組運(yùn)送了2400千克的生活物資,包括春節(jié)年貨、新鮮果蔬大禮包等,并對(duì)包裝設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化,確保儲(chǔ)存時(shí)間更長(zhǎng)。

  和以往不同,天舟七號(hào)在與火箭分離約3小時(shí)后,于空間站后向?qū)涌谕??。我?guó)已驗(yàn)證實(shí)施2天、6.5小時(shí)、2小時(shí)等交會(huì)對(duì)接方案,為何本次任務(wù)采用3小時(shí)的全新交會(huì)對(duì)接模式?

  專家表示,幾種方案都是在技術(shù)發(fā)展不同時(shí)期務(wù)實(shí)選擇的最優(yōu)方案。隨著技術(shù)成熟、經(jīng)驗(yàn)積累,技術(shù)人員探索出了新的最優(yōu)解3小時(shí)。3小時(shí)方案集成了2小時(shí)方案中“快”的優(yōu)勢(shì)和6.5小時(shí)方案中“可靠”的優(yōu)勢(shì),減少對(duì)電池燃料等的需要,減輕飛控團(tuán)隊(duì)的壓力等。

  據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)五院502所飛船制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)研制人員介紹,依托技術(shù)創(chuàng)新,通過(guò)調(diào)整飛船的飛行軌跡,使天舟七號(hào)與空間站的遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段縮短了一個(gè)圈次,時(shí)長(zhǎng)相應(yīng)縮減了1.5小時(shí);在近距離導(dǎo)引段,減少或壓縮了近距離飛行流程,減少了走走停停,縮短了約2個(gè)小時(shí)。后續(xù)經(jīng)過(guò)專家評(píng)估,3小時(shí)模式有望代替6.5小時(shí)方案成為新的基本模式。

  對(duì)長(zhǎng)征七號(hào)火箭本身狀態(tài)、任務(wù)流程等進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)

  搭載天舟七號(hào)的,依舊是貨運(yùn)飛船的“專屬座駕”長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭。本次發(fā)射是長(zhǎng)征七號(hào)第七次與天舟飛船攜手奔赴太空。

  中國(guó)航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射隊(duì)隊(duì)員邵業(yè)濤介紹,本次發(fā)射對(duì)長(zhǎng)征七號(hào)火箭本身狀態(tài)、任務(wù)流程等進(jìn)行了一系列優(yōu)化改進(jìn)。

  具體來(lái)看,長(zhǎng)征七號(hào)主控計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)優(yōu)化,能更加從容地應(yīng)對(duì)臨射前可能出現(xiàn)的突發(fā)情況。再比如,為降低火箭升空后整流罩的載荷,提高火箭可靠性,研制團(tuán)隊(duì)為火箭整流罩多增加了一些排氣孔。由于發(fā)射塔架離海邊僅有1公里左右,為提升對(duì)潮濕氣候的應(yīng)對(duì)能力,長(zhǎng)征七號(hào)還首次嘗試在轉(zhuǎn)運(yùn)到發(fā)射塔架后,為整流罩穿上輕便型罩衣,盡量讓箭體與高溫、高濕、高鹽霧的外界環(huán)境隔絕。

  中國(guó)航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射隊(duì)隊(duì)員周寧介紹,長(zhǎng)征七號(hào)的“導(dǎo)航功能”也更加智能。通過(guò)迭代制導(dǎo)控制,二子級(jí)火箭將能夠根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)修正航向,將貨運(yùn)飛船送到設(shè)定位置。“我們也正在通過(guò)信息化手段進(jìn)行發(fā)射場(chǎng)工作的精細(xì)化控制?!敝軐幷f(shuō),以往火箭的操作要求都是通過(guò)文件傳遞,過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也都是通過(guò)手抄筆記的方式記錄。如今,長(zhǎng)征七號(hào)的操作規(guī)程都采用電子形式,通過(guò)逐步確認(rèn)、分級(jí)確認(rèn)的方式,確保操作、測(cè)試的完整性與正確性。

  借助數(shù)字化、精細(xì)化的質(zhì)量控制工作,長(zhǎng)征七號(hào)測(cè)發(fā)周期已從早期的近40天提升到目前的25天。邵業(yè)濤介紹,長(zhǎng)征七號(hào)正在開(kāi)展5.2米整流罩的研制工作,研制人員也將不斷提高火箭故障適應(yīng)性,讓長(zhǎng)征七號(hào)成為具備故障診斷能力的“智慧火箭”。

  發(fā)射塔架上,塔勤分隊(duì)展開(kāi)防腐維護(hù),保證塔架設(shè)施質(zhì)量安全可靠;高壓變電站內(nèi),值班人員穿梭在高壓供電站一排排機(jī)組間監(jiān)測(cè)儀器參數(shù),保障高品質(zhì)電力源源不斷輸送至發(fā)射場(chǎng)各處……文昌航天發(fā)射場(chǎng)為本次發(fā)射的圓滿完成提供了重要支撐。天舟七號(hào)任務(wù)發(fā)射區(qū)負(fù)責(zé)人張楠介紹,針對(duì)本次任務(wù)特點(diǎn),文昌發(fā)射場(chǎng)從技術(shù)總體至分系統(tǒng)、從箭上操作至地面保障,所有崗位都開(kāi)展了網(wǎng)格化、精細(xì)化分析,確保任務(wù)萬(wàn)無(wú)一失。

  截至目前,我國(guó)所有天舟貨運(yùn)飛船都是從文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空,這座發(fā)射場(chǎng)因此被譽(yù)為“天舟母港”。本次發(fā)射任務(wù)是文昌航天發(fā)射場(chǎng)今年的首次發(fā)射。

  空間應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)天舟七號(hào)上行物資,支持空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)

  天舟七號(hào)此行的重任,是為在軌的神舟十七號(hào)和后續(xù)的神舟十八號(hào)兩個(gè)乘組運(yùn)送補(bǔ)給物資,裝載空間和裝載重量均有不小提升。

  飛船容量提升,離不開(kāi)各類精密器件加量不“壓秤”的設(shè)計(jì)巧思。憑借自主程度更高、性能更穩(wěn)定的技術(shù)手段,中國(guó)電子科技集團(tuán)為天舟七號(hào)提供了更加輕量化、小型化、高精度的核心器件。

  “別看這單個(gè)芯片僅有幾平方毫米,卻能在實(shí)現(xiàn)低功耗的同時(shí)兼顧高效率的輸出,極小體積可以產(chǎn)生巨大能量,為系統(tǒng)載荷的順利運(yùn)轉(zhuǎn)提供強(qiáng)大助推?!敝袊?guó)電子科技集團(tuán)專家表示,團(tuán)隊(duì)為貨運(yùn)飛船的關(guān)鍵器件研制配套了多款核心芯片、功放模塊、電纜等產(chǎn)品,助力塑造更加智能、輕量的飛船載荷。

  本次任務(wù)中,中國(guó)航天科工集團(tuán)三院33所自主研制的石英撓性加速度計(jì)再次搭載飛船出征,它能夠在太空微重力環(huán)境下提供精準(zhǔn)的加速度測(cè)量,從而幫助飛行器實(shí)時(shí)把握姿態(tài),成為九天之上展現(xiàn)“中國(guó)精度”的重要器件。

  天舟七號(hào)還搭載了一位新“乘客”,它就是由中國(guó)航天科技集團(tuán)五院529廠研制的可在軌獨(dú)立更換熔斷器的新型供電插座。在空間站建造階段初期,供電插座的安裝方式一旦發(fā)生熔斷器熔斷,只能進(jìn)行整機(jī)更換,由航天員將供電插座帶回地面并返廠維修。該種維修方式成本高、周期長(zhǎng),無(wú)法實(shí)現(xiàn)載人航天“低成本、可重復(fù)在軌維修”的目標(biāo)。

  新型供電插座具備顯著優(yōu)點(diǎn),航天員在軌維修時(shí),僅需要像擰螺絲釘一樣,把供電插座外置熔斷器組件摘掉,更換新的組件即可完成,大大節(jié)約了成本和維修周期。

  空間應(yīng)用系統(tǒng)在本次天舟七號(hào)任務(wù)中,為在軌實(shí)驗(yàn)提供實(shí)驗(yàn)載荷、實(shí)驗(yàn)單元及樣品、實(shí)驗(yàn)耗材、備品備件等上行物資,有力支持持續(xù)滾動(dòng)開(kāi)展空間實(shí)驗(yàn)。據(jù)中國(guó)科學(xué)院專家介紹,本次任務(wù)共計(jì)上行產(chǎn)品61件,總重約473千克。據(jù)了解,應(yīng)用物資上行后,將轉(zhuǎn)運(yùn)至空間站實(shí)驗(yàn)設(shè)施內(nèi)開(kāi)展空間生命科學(xué)、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)等共計(jì)33項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

  版式設(shè)計(jì):沈亦伶

  《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2024年01月18日 10 版)

(責(zé)編:李文治)

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