中國空間站科普:為什么貨運飛船關(guān)乎空間站成敗?
空間站,你快遞到了!

過程一波三折,兩度推遲發(fā)射,剛剛,中國空間站的首個貨運快遞員——天舟二號貨運飛船,已經(jīng)在2021年5月29號從海南文昌發(fā)射成功了。
這艘天舟飛船要去太空做什么?它和神舟飛船有什么關(guān)系?和歐美、俄羅斯的貨運飛船相比哪個厲害?中國建造空間站接下來還有哪些操作?這期內(nèi)容,神仙號帶你快速了解天舟二號飛船,還有中國空間站不能不說的秘密。
天宮之舟:上行運力6.5噸,載貨比現(xiàn)役世界第一
我們知道,人們在太空建造空間站,所用的材料、設(shè)備、用品、甚至水和空氣都得從地面打包往天上運,而且受限于目前人類去往太空的運載能力,空間站的建設(shè)和人員更替、物資保障,都需要好多趟發(fā)射任務(wù)來完成。你可以簡單理解,人類建空間站,就像螞蟻搬家,神舟飛船專管運人,天舟飛船負責“貨lala”。
通常,貨運飛船與空間站對接后,主要對空間站進行三大補給:一是補給空間站的推進劑、空氣,運送空間站維修和更換設(shè)備,延長空間站的在軌飛行壽命;二是運送航天員所需的工作生活資料和物品,保障航天員能長期待在空間站;三是運送空間科學實驗設(shè)備和用品,保障空間站有條件開展較大規(guī)??臻g科學實驗。另外,空間站的廢棄物和生活垃圾,也會隨貨運飛船下行并在進入大氣層后燒毀。
人類航天探索發(fā)展到今天,全世界已發(fā)射過約200艘貨運飛船,各國先后研制了各種貨運飛船。
大家比較熟悉的有,俄羅斯進步號貨運飛船,總質(zhì)量大約7噸,運貨質(zhì)量2.3噸以上。

歐洲的“自動轉(zhuǎn)移飛行器”,運貨能力可達7噸,從2008年起到2014年共發(fā)射了5個,現(xiàn)已退役。

日本先后向“國際空間站”發(fā)射了多個“H-2轉(zhuǎn)移飛行器”,運載能力約為6噸,也已退役。

美國則有兩家私營公司投資研制了兩種商用貨運飛船,一種是美國太空探索技術(shù)公司研制的載貨龍飛船,上行運載能力為3.5噸;另一種是美國軌道科學公司研制的“天鵝座”飛船,上行運載能力達2.5噸。


相比之下,我國“天舟”飛船由貨物艙和推進艙組成,長為10.6米,最大直徑約3.35米,太陽電池翼展開后最大寬度14.9米,整船最大裝載狀態(tài)下重量達13.5噸,上行貨物運輸能力為6.9噸,是目前全世界現(xiàn)役貨運飛船中最大的。而且天舟貨運飛船能以最小的結(jié)構(gòu)重量達到最大的裝貨能力,貨運載荷比超過50%,位居世界第一,看到這里,請大家把數(shù)字1打在公屏上,中國“天舟”飛船這個天下第一的金腰帶拿的當之無愧。
早在2017年,我國就進行了首個貨運飛船“天舟一號”的試驗性飛行,并與天宮二號空間實驗室進行交會對接和推進劑在軌補加等一系列實驗,這都為今天的空間站建設(shè)打下扎實的技術(shù)基礎(chǔ)。
從2021年4月29日發(fā)射成功后,每隔90分鐘,空間站天和核心艙就會飛過我們的頭頂一次,不久前也完成了各項平臺功能測試和設(shè)備檢查,運行狀態(tài)良好,等待與天舟二號貨運飛船交會對接。
空間站首次收快遞:三大任務(wù)曝光
作為空間站開業(yè)收到的第一單快遞,天舟二號這次具體要完成哪些任務(wù)呢?
正所謂“兵馬未動,糧草先行”,天舟飛船在神舟載人飛船之前發(fā)射,就是要確??臻g站有足夠的物資儲備,保障接下來航天員的長期在軌駐留。
天舟二號接下來將與天和核心艙后端通道對接,并等待著下個月3名航天員搭乘神舟十二號載人飛船來到空間站,神舟十二號將與天和核心艙前端節(jié)點艙前向?qū)涌趯?,首?名航天員將在天宮空間站駐留3個月。
待神舟十二號撤離后,天舟二號將繞飛至節(jié)點艙前向?qū)涌趯樱炞C節(jié)點艙的推進劑在軌補加能力。
此外天舟二號還有一項任務(wù):天和核心艙機械臂捕獲天舟二號進行輔助轉(zhuǎn)位對接試驗。而這種轉(zhuǎn)位對接將在明年問天與夢天兩個實驗艙與天和核心艙對接時使用到。
2022年筑夢中國空間站 未來有幾大看點?
接下來的9月和10月,是今年空間站的重要節(jié)點,將分別實施天舟三號貨運飛船和神舟十三號載人飛船的飛行任務(wù)。其中神舟十三號有3名航天員,他們將在軌駐留6個月。今后,每一批次航天員在空間站上待6個月就成為常態(tài)。
2022年,中國將全面進入空間站在軌建造階段,一共規(guī)劃6次飛行任務(wù),包括兩次空間站艙段問天、夢天的發(fā)射任務(wù),還包括兩艘貨運飛船和兩艘載人飛船的發(fā)射任務(wù)。
天宮空間站建成后,將成為一座世界領(lǐng)先、國際先進的國家級太空實驗室,同時我國還會單獨發(fā)射一個十幾噸的光學艙,與空間站共軌飛行。光學艙里計劃架設(shè)一套口徑兩米的巡天望遠鏡,分辨率與哈勃相當,如果在軌十年,可以對百分之四十以上的天區(qū)進行觀測,幫助人類觀測探索更深遠的宇宙。
按計劃,神舟十二號載人飛船很快也將發(fā)射,神仙號也會繼續(xù)關(guān)注,讓我們期待中國航天后續(xù)任務(wù)順利。關(guān)注神仙號,來一起遨游星辰大海。如果你覺得這期內(nèi)容還不錯,歡迎點贊、關(guān)注、收藏、轉(zhuǎn)發(fā)。下一期,神仙號帶你去地球的最南極,聊一聊世界盡頭的冰雪世界和發(fā)生在那里的英雄壯舉。
參考資料:
1、新華社:中國航天進入空間站建造關(guān)鍵時期——訪中國載人航天工程辦公室主任郝淳
2、澎湃:天和核心艙成功發(fā)射,中國步入“空間站”時代!一圖看懂“天宮”
3、新華社:中國首艘貨運飛船受控離軌進入大氣層燒毀
4、巔峰高地:天宮空間站在軌搭建第二發(fā):天舟二號箭在弦上,兵馬未動糧草先行
5、中國航天報:太空加油只為空間站“永葆青春”
6、新京報:準備迎接天舟二號!空間站天和核心艙完成在軌測試驗證
7、北京日報:天舟二號貨運飛船有多強?載貨比世界第一,運輸能力6.5噸!(作者龐之浩)
8、中國科普研究所科學媒介中心:“天和”出征!中國空間站開啟“下餃子”模式,兩年11次密集發(fā)射,3次艙段、4次貨運、4次載人發(fā)射
9、國際在線:中國將在2022年前后完成空間站在軌建造,預計年內(nèi)還將發(fā)射天舟貨運飛船和神舟載人飛船
10、百度百科:中國貨運飛船
11、百度百科:貨運飛船