刊登日期 : 2021-05-28
中国载人航天工程中,负责为太空站运送补给物资的天舟货运飞船“人气”不算高,但这位“快递小哥”(速递员)同样是中国科技结晶,多项性能达到世界领先,其中天舟的运载能力,就在世界现役货运飞船中排名第一。
天舟载重超过6吨 世界现役第一
建设中的中国天宫太空站设计寿命在10至15年以上,要维持运作和太空人长期驻守,一艘能用于燃料、实验设备和生活用品补给的货运飞船必不可少,这也是天舟系列货运飞船研发的背景。
技术已非常成熟的神舟载人飞船,虽然也可以搭载货物,但它内部空间始终有限,也只有数百公斤的载重量,无法替代“大货车”级别的天舟。不过,天舟很多核心技术还是在神舟载飞船的基础上研发的,两者一脉相承。

天舟系列货运飞船由货物舱和推进舱两部份组成,其一些结构细节、具体运载重量和内部空间等,或会因运行不同任务而有分别,但差异应该不会太大,故2017年发射的天舟一号数据应可作参考。它高10.6米,舱体最大直径3.35米,太阳帆板展开后最大宽度14.9米,自重大约7吨,可以把重达6.5吨货物送上太空。
值得注意的是,6.5吨载重量已是各国现役货运飞船之最。资料显示,美国的“龙”飞船和日本HTV运载能力均为6吨;美国的“天鹅座”和俄罗斯的进步号分别只有2.7和2.6吨,甚至不及天舟的一半。而欧洲太空总署的“自动转移飞行器”虽然载重达到7.7吨,但因为种种因素,这款货运飞船在2014年第5次发射后已经退役。
天舟运载新鲜蔬菜 6小时能吃到
与此同时,天舟的载货比,即是载货重量与飞船本身重量的比例高达46%,也是其他现役货运飞船所难及,这也反映了它的科技含量和效益。
除了载重大,天舟系列货运飞船的载货空间亦非常充足,天舟一号货运飞船机的设计人员曾透露,如果用天舟采用全开放式货舱,运输20、30米的货物是没有难度的。
所谓开放式货舱,是指天舟的货物舱上有非加压用的进出口,让太空站的机械臂能直接装卸大型货物,例如直接安装在舱外的组件。相对的密封加压舱,则必须从飞船对接口进出,只适合装卸体积较小型的物资。

另外,天舟系列货运飞船能实现与太空站“全自主快速对接”,及时为太空人送上“快递” 这项技术对应急救援、紧急维修等尤为重要。
而在正常情况下,天舟还可以为太空人“改善生活”。内地传媒曾引述专家称,未来天舟给太空站运送物资时,地面人员会挑选一些新鲜蔬果,用抗菌防潮的专用货包装好,在发射前通过整流罩操作口装进飞船。如果一切顺利,太空人在飞船发射后6、7个小时,就能品尝到来自祖国的新鲜美味。
天舟为太空人预送3个月物资
当然,作为中国第一款货运飞船,天舟不是完美的。它其中一个不足之处,是只能单向把物资从地球运输到太空站,完成任务后就载着太空站的垃圾落入大气层烧毁,不具备把货物带返地球的能力。
举例说,太空站里的微生物实验样本,或是太空无重空间合成的物质,便需要带回地球继续研究,但天舟没法做到。据悉,科学家们正研发适合“带货”返回地球的新一代载人飞船和货运返回舱,以此与天舟互补。

第一艘天舟系列货运飞船(天舟一号),是2017年4月20日在文昌航天发射场由长征七号火箭发射升空,随后3次与在太空轨道上的天宫二号实验舱(天宫二号与构建中的天宫太空站并无关联,它在2019年完成任务后 ,已落入大气层烧毁)进行对接测试,又为天宫二号加注燃料。
而为建设天宫太空站而打造的天舟二号,因技术问题推迟后,亦定于2021年5月29日升空,它在运载能力、姿轨控动力系统配置等方面,比天舟一号有所升级。
根据内地传媒,天舟二号会把6.64吨物资送上太空站,包括1.95吨燃料、3名稍后进驻太空人的3个月所需消耗品、两套舱外航天服等,这正是兵马未动、粮草先行。此外,天舟二号还将配合太空站验证舱段转位对接等技术,但这是后话。
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