1月19日，天舟六號貨運飛船和中國空間站正式告別，結(jié)束了8個多月的陪伴，受控再入大氣層。1月18日，天舟七號貨運飛船成功與中國空間站對接，為正在太空出差的神舟十七號航天員送去新的補給。從去年開始，中國空間站已經(jīng)進(jìn)入了應(yīng)用與發(fā)展階段，向太空送貨有了哪些新的變化？這些變化背后，又能反映中國空間站常態(tài)化運營的哪些新特點呢？

　　1月19日上午，神舟十七號航天員在地面的支持配合下，打開天舟七號貨運飛船的艙門，接收為他們送來的最新貨物。

　　就在同一天，已經(jīng)陪伴中國空間站8個多月的天舟六號貨運飛船受控再入大氣層，正式結(jié)束它的太空之旅。從2023年5月10日發(fā)射天舟六號飛船到2024年1月17日發(fā)射天舟七號飛船，兩艘貨運飛船相隔8個月發(fā)射，將成為中國空間站進(jìn)入應(yīng)用與發(fā)展階段后的常態(tài)化操作。

　　從半年送一次貨延長到8至9個月一次，天舟飛船送貨頻次降低了，這樣的改變可不是隨意作出的。在中國空間站里，有一個專門的物資管理系統(tǒng)，準(zhǔn)確記錄貨物的儲存量和消耗量，還兼具各類備用品壽命管理等功能，空間站開建后近3年時間，積累了大量數(shù)據(jù)，可以對后續(xù)需求進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)估，做到缺什么補什么，不少送也不多送。

　　航天科技集團(tuán)五院研制人員王冉：“我們有一套在軌的物資管理系統(tǒng)，航天員究竟消耗了多少物資，通過貨運飛船上行的物資，哪些是已經(jīng)使用了，哪些已經(jīng)廢棄了，我們都有一本賬，這本賬記得很清楚，可以輔助后續(xù)的任務(wù)規(guī)劃，該如何上行某些物資。”

　　另一方面，天舟飛船強大的貨運能力，也是中國空間站貨物補給頻次降低的關(guān)鍵因素。這次承擔(dān)送貨任務(wù)的天舟七號是一艘改進(jìn)型全密封貨運飛船，是世界現(xiàn)役貨物運輸能力最大、貨運效率最高、在軌支持能力最全的貨運飛船。這一次，它為中國空間站送去了260余件貨物，總重大約5.6噸，不僅要滿足神舟十七號乘組在軌駐留的需求，也要留出一部分給之后的神舟十八號乘組使用。

　　之前，在中國空間站建造階段，工程建設(shè)任務(wù)優(yōu)先，每次天舟送貨，首先考慮的是貨物如何保證空間站的正常飛行、空間站里工作正常開展，所以貨包里大多是標(biāo)準(zhǔn)件。但是隨著空間站進(jìn)入常態(tài)化運營，貨包里的貨物，定制化需求逐漸增加。

　　每次向空間站送貨，讓航天員最期盼，也是地面上的我們最牽掛的，應(yīng)該就是各類新鮮果蔬了。畢竟，能在太空吃上一口嘎嘣脆的蘋果，或是一顆糖分達(dá)標(biāo)的葡萄，是航天員緊張工作之余最好的撫慰之一。這一次，天舟七號為空間站送去了90公斤左右的新鮮果蔬，比上一次多了30公斤，不僅數(shù)量增加了，包裝和存放方式也有所更新。

　　更多定制化包裹服務(wù)是這次天舟七號飛船的另一大特點。除了航天員的生活物資外，在天舟七號的貨物單里還有一些超規(guī)貨物，需要特殊關(guān)照。

　　王冉：“天舟七號這一次上行了大量超大、超重貨物，為此也進(jìn)行了專門的設(shè)計，上行了多件超過100公斤的貨物。主要是空間科學(xué)技術(shù)實驗的項目和載荷，科學(xué)類的物資，這次從重量上占比達(dá)到30%?！?/p>

　　中國空間站里，各類空間科學(xué)實驗和試驗已經(jīng)全面展開，不同的科學(xué)設(shè)備為了達(dá)到科學(xué)目的，大小、形狀可能各異。超規(guī)貨物，包括大型貨物的增加，是今天中國空間站常態(tài)化運營后，貨運任務(wù)面臨的新挑戰(zhàn)，怎么把這些貨物順利地裝到貨運飛船，保證它們后續(xù)旅程的安全完整呢？

　　航天科技集團(tuán)五院研制人員杜瑞兆：“貨運飛船在地面總裝階段提供了兩種進(jìn)艙通道，對于小型貨物，主要通過前艙門進(jìn)艙；對于大型貨物，主要通過艙壁上的側(cè)操作口吊裝進(jìn)艙。在進(jìn)艙的過程中我們給它做了一個進(jìn)艙保護(hù)工裝，避免設(shè)備與艙體之間可能產(chǎn)生的磕碰。設(shè)備在艙內(nèi)安裝到位之后，要專門重新再做一個艙內(nèi)的保護(hù)工裝，來確保到發(fā)射場封艙的產(chǎn)品安全。通過一些透明材料進(jìn)行外觀觀察，便于直接觀察內(nèi)部產(chǎn)品狀態(tài)?！?/p>

　　科學(xué)應(yīng)用需求的增加，除了提升對地面定制化的需求，也帶來了此次天舟飛船發(fā)射后飛行狀態(tài)的一個重要變化，從發(fā)射到交會對接，第一次采用3小時快速交會對接模式，比常規(guī)的6.5小時節(jié)約了一半的時間，別看省下來的只有3個多小時，實驗包里有一些生物類實驗樣品對送貨時間要求很高，短短幾個小時，可能就會決定一項科學(xué)實驗?zāi)芊裾ｉ_展。這些看起來超規(guī)的送貨需求，將會是今后中國空間站運行的常規(guī)要求。

　　進(jìn)入常態(tài)化運營后，空間科學(xué)實驗在航天員工作中的比重越來越大。

　　現(xiàn)在，中國空間站里有25個實驗和試驗機柜，隨著空間科學(xué)實驗試驗的不斷開展，新的實驗?zāi)K、設(shè)備等也在不斷輪換。

　　在這次天舟七號運送的貨物里，就有一個由清華大學(xué)、中國科學(xué)院微生物研究所、中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所和大連海事大學(xué)的科研人員共同設(shè)計的科學(xué)實驗，將一種叫做產(chǎn)甲烷菌的厭氧古菌送入中國空間站。

　　產(chǎn)甲烷菌是現(xiàn)存最原始形態(tài)的生命之一，在地球大氣形成過程中是甲烷氣體的主要貢獻(xiàn)者。

　　之前，人類火星車曾在火星上多次探測到不明來源的甲烷信號，是否可能有類似的生命在火星存在？清華大學(xué)劉竹教授團(tuán)隊希望反向驗證類似地球早期生命在地外環(huán)境生存的可能。

　　清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系教授劉竹：“不上天就沒有辦法真正獲得非地球外環(huán)境，就是要測試一下極端環(huán)境、宇宙輻射暴露、微重力環(huán)境，如果能在這個環(huán)境下存活，并且能夠產(chǎn)生甲烷，很好地生長，那么就能論證地球上的原始的生命是可以在地外環(huán)境里面生存的?！?/p>

　　除了關(guān)心遠(yuǎn)在火星可能存在外星生命，這個研究也同樣關(guān)注地球，對類似地球早期生命的研究，對今天地球的氣候變化、環(huán)境改變也同樣有意義。

　　劉竹：“像甲烷的代謝、碳的代謝、生態(tài)系統(tǒng)的微生物系統(tǒng)反應(yīng)，現(xiàn)在我們遇到的問題，能源問題、糧食問題，本質(zhì)上都跟這個有關(guān)系。就是碳的代謝速率失去了生態(tài)系統(tǒng)對它的調(diào)節(jié)，所以它怎么在這種環(huán)境中演化，對我們現(xiàn)在是有啟示意義的?！?/p>

　　這些古菌在空間站里，會被放在艙內(nèi)和艙外，產(chǎn)甲烷菌是厭氧細(xì)菌，不能接觸空氣是最基本的要求，在空間站實驗機柜提供的標(biāo)準(zhǔn)載荷里，怎么盡可能實現(xiàn)密封，讓實驗設(shè)計者花了不少心思。

　　劉竹：“我們看文獻(xiàn)上，歐洲、美國宇航局的計劃，都是十年、二十年以上的，我們剛好趕上了這個時候，利用中國空間站的機會開展了這樣的工作，我是非常激動的。很短的時間，效率非常高?！?/p>

　　中國空間站建成后，已經(jīng)多次面向全社會公開征集空間科學(xué)與應(yīng)用項目，其中兩次通過中國載人航天工程官網(wǎng)和公眾號，公開征集通過天舟系列貨運飛船搭載科學(xué)技術(shù)試（實）驗和應(yīng)用項目。哪怕沒有設(shè)計太空實驗的經(jīng)歷，只要研究面向科學(xué)和技術(shù)前沿、國家發(fā)展戰(zhàn)略需求和科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢，或是具有前瞻性和創(chuàng)新性，具有產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)用價值或科普教育意義，都有可能入選。

　　中國載人航天工程辦公室工作人員任海根：“我們收集大家的需求，經(jīng)過專家遴選評審，把符合基本原則的一些項目放入到搭載庫里面。目前進(jìn)入搭載庫里面的大概有50多項，在這個基礎(chǔ)上，再組織進(jìn)入搭載庫的單位進(jìn)行進(jìn)一步研究，然后做出適合空間站貨運飛船需求的項目。其中像澳門科技大學(xué)的學(xué)生科普衛(wèi)星，大連理工大學(xué)的連理衛(wèi)星，以及北京大學(xué)的雙光子顯微鏡，這些項目都取得了一些預(yù)期的成效?！?/p>

　　這些搭載項目中，有一些通過天舟飛船運送到中國空間站，在艙內(nèi)進(jìn)行實驗和試驗，另外一些則利用天舟飛船本身艙外預(yù)留的供配電、遙測遙控以及通信接口進(jìn)行搭載，開展相關(guān)研究。今后，通過天舟飛船搭載科學(xué)技術(shù)實驗項目的征集也依然會繼續(xù)。

　　任海根：“非常歡迎有需求的各行各業(yè)，包括企業(yè)、科研院所、國際機構(gòu)、教育機構(gòu)提出需求。我們對進(jìn)入搭載庫這些項目，會組織一些系統(tǒng)內(nèi)的專家進(jìn)行定向指導(dǎo)，確保能夠符合航天產(chǎn)品的規(guī)范要求。核心的目的還是怎么把中國空間站給用好，持續(xù)擴大整個載人航天工程的綜合效益?！?/p>

　　天舟送貨成功，中國空間站2024年第一個任務(wù)取得開門紅。接下來，今年還將有神舟十八號、神舟十九號的發(fā)射和神舟十七號、神舟十八號的返回，同時另一艘天舟貨運飛船也將在下半年繼續(xù)升空。我們期待他們在探索太空的道路上帶來更多的收獲。