僅用2小時(shí)，中國(guó)航天就實(shí)現(xiàn)了“太空送貨”。

　　11月12日10時(shí)03分，天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船搭乘的長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空；12時(shí)10分，天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船與中國(guó)空間站天和核心艙后向端口成功交會(huì)對(duì)接。至此，中國(guó)空間站“T”字構(gòu)型組合體與首個(gè)“訪問者”的首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)取得圓滿成功。

　　“這場(chǎng)持續(xù)僅約2小時(shí)的交會(huì)對(duì)接任務(wù)，創(chuàng)造了人類航天史上最快交會(huì)對(duì)接紀(jì)錄，這標(biāo)志著我國(guó)快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)成功完成在軌驗(yàn)證?！敝袊?guó)航天科技集團(tuán)五院天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制（GNC）系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師胡海霞說。

　　她告訴中青報(bào)·中青網(wǎng)記者，我國(guó)快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)成功在軌實(shí)施，打破了2020年10月14日由俄羅斯“聯(lián)盟MS-17”載人飛船與國(guó)際空間站交會(huì)對(duì)接用時(shí)3小時(shí)3分鐘的紀(jì)錄，標(biāo)志著中國(guó)航天交會(huì)對(duì)接技術(shù)取得新的突破。這對(duì)于提升我國(guó)空間交會(huì)對(duì)接水平、提升空間站任務(wù)應(yīng)急物資補(bǔ)給能力具有重要意義。

　　首艘訪問“T”字構(gòu)型空間站的飛船

　　此次發(fā)射的天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船，是中國(guó)空間站“T”字構(gòu)型組裝完成后首艘到訪的飛船。

　　按計(jì)劃，天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船不僅要完成上行物資的使命，還將承擔(dān)實(shí)驗(yàn)支持的職責(zé)。此次發(fā)射的天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船裝載了神舟十五號(hào)3名航天員6個(gè)月的在軌駐留消耗品、推進(jìn)劑、應(yīng)用實(shí)（試）驗(yàn)裝置等物資，還搭載了“澳門學(xué)生科普衛(wèi)星一號(hào)”、宇航用氫氧燃料電池、空間寬能譜高能粒子探測(cè)載荷等試驗(yàn)項(xiàng)目。這些載荷將在空間失重環(huán)境下開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)一些前沿航天關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。

　　北京時(shí)間2022年11月13日14時(shí)18分，神舟十四號(hào)航天員乘組成功開啟天舟五號(hào)貨物艙艙門，在完成環(huán)境檢測(cè)等準(zhǔn)備工作后，于15時(shí)03分順利進(jìn)入天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船。后續(xù)，航天員乘組將按計(jì)劃開展貨物轉(zhuǎn)運(yùn)等相關(guān)工作。

　　中國(guó)航天科技集團(tuán)五院天舟貨運(yùn)飛船總設(shè)計(jì)師白明生透露，天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船還搭載了植物種子，用于開展航天育種實(shí)驗(yàn)。種子主要包括水稻、小麥、玉米等主糧作物和少量林木種子。后續(xù)，這些種子將通過載人飛船返回地面，經(jīng)過地面培育后投入市場(chǎng)。

　　值得一提的是，此次天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船上搭載的由航天科技集團(tuán)五院自主研發(fā)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)載荷，計(jì)劃用于開展我國(guó)首次燃料電池空間在軌試驗(yàn)，為后續(xù)宇航燃料電池應(yīng)用設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支撐，推動(dòng)宇航燃料電池工程應(yīng)用發(fā)展，為我國(guó)載人探月任務(wù)推進(jìn)提供支持。

　　作為空間站建造的關(guān)鍵核心產(chǎn)品，對(duì)接機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)空間站各個(gè)艙段間在軌連接、組合運(yùn)行的重要系統(tǒng)。自2011年對(duì)接機(jī)構(gòu)首次成就“太空之吻”以來，至此已有21套對(duì)接機(jī)構(gòu)在軌完成了25次完美亮相。

　　中國(guó)航天科技集團(tuán)八院飛船型號(hào)對(duì)接機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人丁立超表示，每一次“太空之吻”都不是簡(jiǎn)單復(fù)制，隨著空間站構(gòu)型的不斷改變，空間站組合體的體量也在不斷變化。從“一”字構(gòu)型到“L”構(gòu)型再到“T”字構(gòu)型，多構(gòu)型帶來的全新狀態(tài)也是對(duì)接機(jī)構(gòu)必須面臨的考驗(yàn)。

　　“此次天舟五號(hào)的對(duì)接目標(biāo)達(dá)到80噸量級(jí)，是空間站建造以來對(duì)接機(jī)構(gòu)迎來的最大噸位。”丁立超說，作為一款為空間站而生的產(chǎn)品，升級(jí)后的對(duì)接機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)階段就充分考慮到如今空間站建造需要具備的8噸到180噸各種噸位、各種方式的對(duì)接能力。天舟五號(hào)對(duì)接機(jī)構(gòu)更是開展了數(shù)十次與80噸對(duì)接目標(biāo)的捕獲緩沖試驗(yàn)，驗(yàn)證了產(chǎn)品的可靠性。

　　“太空貨運(yùn)專列”升級(jí)為“太空貨運(yùn)高鐵”

　　交會(huì)對(duì)接技術(shù)是載人航天活動(dòng)三大基本技術(shù)之一，曾是中國(guó)載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略第二步任務(wù)的關(guān)鍵內(nèi)容。

　　2011年，神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)完成首次交會(huì)對(duì)接；2012年，神舟九號(hào)任務(wù)突破和掌握了航天員手控交會(huì)對(duì)接技術(shù)；2017年，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船成功開展與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室的6.5小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接在軌試驗(yàn)，使中國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握“近地快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)”的國(guó)家。

　　如今，我國(guó)打破世界紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)2小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接。

　　胡海霞表示，這些年來，我國(guó)的交會(huì)對(duì)接模式更加多樣化、功能更加豐富、適應(yīng)能力更強(qiáng)，說明中國(guó)的空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)更趨成熟。

　　與天舟貨運(yùn)飛船此前的6.5小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接相比，天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船主要從兩方面進(jìn)行了方案調(diào)整。

　　胡海霞介紹，一是優(yōu)化了交會(huì)對(duì)接的控制制導(dǎo)策略，將遠(yuǎn)距離導(dǎo)引過程由多圈次壓縮為不到一圈，將多次變軌壓縮為兩次綜合機(jī)動(dòng)，該部分用時(shí)由原來的4個(gè)多小時(shí)減少到約1個(gè)小時(shí)；二是在近距離自主控制段，減少了多個(gè)用于確認(rèn)飛船狀態(tài)的停泊點(diǎn)，類似動(dòng)車組減少經(jīng)停車站數(shù)量一樣，加快了接近速度，該階段時(shí)長(zhǎng)由2個(gè)多小時(shí)縮短為約40分鐘。

　　“2小時(shí)超快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)突破，對(duì)于中國(guó)空間站的長(zhǎng)期在軌運(yùn)營(yíng)具有重要現(xiàn)實(shí)意義?！焙Ｏ颊f，運(yùn)輸時(shí)長(zhǎng)大大縮短，使運(yùn)輸特殊鮮活試驗(yàn)品成為可能，而且能夠極大增強(qiáng)太空緊急救援能力。如果將該技術(shù)應(yīng)用于神舟載人飛船，將大大減少航天員赴空間站的飛行時(shí)間。

　　中國(guó)航天科技集團(tuán)五院502所交會(huì)對(duì)接首席專家解永春認(rèn)為，2小時(shí)交會(huì)對(duì)接只是飛船GNC系統(tǒng)的一個(gè)選項(xiàng)，GNC系統(tǒng)可以根據(jù)火箭入軌的情況，自主選擇不同時(shí)長(zhǎng)的交會(huì)對(duì)接模式，其中2小時(shí)超快速交會(huì)對(duì)接是目前最快速的模式，此外還可以選擇3小時(shí)、5小時(shí)和6.5小時(shí)方案等。

　　胡海霞表示，從6.5小時(shí)到2小時(shí)，天舟五號(hào)任務(wù)成功解鎖中國(guó)空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)的新功能，實(shí)現(xiàn)了“太空貨運(yùn)專列”到“太空貨運(yùn)高鐵”的華麗升級(jí)，讓太空見證了新的“中國(guó)速度”。

　　“天舟快遞”送貨常態(tài)化

　　截至目前，我國(guó)已成功發(fā)射5艘天舟貨運(yùn)飛船，而天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船，是中國(guó)空間站在軌建造階段最后一次“送貨”任務(wù)。

　　文昌航天發(fā)射場(chǎng)所屬的西昌衛(wèi)星發(fā)射中心總工程師鐘文安告訴記者，隨著中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型組裝完成，天舟貨運(yùn)飛船將在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)常態(tài)化發(fā)射，約每半年發(fā)射一次，實(shí)現(xiàn)“天舟快遞”送貨常態(tài)化。

　　據(jù)他介紹，我國(guó)所有的天舟貨運(yùn)飛船都是從文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空。組建至今，該發(fā)射場(chǎng)已經(jīng)成功發(fā)射了5艘天舟貨運(yùn)飛船，其中天舟一號(hào)與天宮二號(hào)交會(huì)對(duì)接，突破掌握貨物運(yùn)輸、推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加等關(guān)鍵技術(shù)，標(biāo)志載人航天工程第二步圓滿收官。其余4艘飛船均與中國(guó)空間站成功對(duì)接，為航天員送去大量工作、生活物資。

　　“我們針對(duì)天舟貨運(yùn)飛船的‘專屬座駕’——長(zhǎng)征七號(hào)火箭積極開展發(fā)射前流程優(yōu)化和可靠性提升?！辩娢陌舱f，發(fā)射場(chǎng)重新梳理測(cè)試項(xiàng)目，將火箭測(cè)試周期調(diào)整為27天，相比長(zhǎng)征七號(hào)首飛整整壓減了15天；優(yōu)化加注發(fā)射階段測(cè)試工作，將發(fā)射區(qū)總時(shí)間壓減至3天；實(shí)施液氧煤油并行加注，把發(fā)射日測(cè)試時(shí)間精簡(jiǎn)至8小時(shí)，極大提升了火箭發(fā)射工作效率，實(shí)現(xiàn)在1個(gè)月內(nèi)完成天舟任務(wù)測(cè)試、發(fā)射的目標(biāo)。

　　來自文昌航天發(fā)射場(chǎng)的消息稱，近年來，文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射能力從年均3至4發(fā)提升至6至8發(fā)，發(fā)射火箭型號(hào)從2型拓展到6型，極大縮短了火箭測(cè)試發(fā)射周期，形成了新一代大推力運(yùn)載火箭高密度發(fā)射能力，實(shí)現(xiàn)我國(guó)近地軌道運(yùn)載能力從10噸到25噸、地球同步軌道運(yùn)載能力從5.5噸到14噸的巨大飛躍，大幅提升了我國(guó)進(jìn)入太空的能力。

　　白明生也表示，中國(guó)空間站完成在軌建造后，初步計(jì)劃每年發(fā)射兩艘載人飛船和兩艘貨運(yùn)飛船。為了滿足密集發(fā)射的需要，天舟貨運(yùn)飛船實(shí)行組批生產(chǎn)的方式，同一批次的外形、功能相似或相近。

　　他說，天舟三號(hào)、天舟四號(hào)、天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船是同批次生產(chǎn)的，天舟六號(hào)到天舟十一號(hào)是另外一批。從天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船開始，會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，如對(duì)貨物艙進(jìn)行改進(jìn)，大幅度增強(qiáng)密封艙的貨物運(yùn)輸能力等。