“太空快遞”再出發！天舟三號貨運飛船發射圓滿成功

“太空快遞”再出發！

據中國載人航天工程辦公室消息，北京時間2021年9月20日15時10分，搭載天舟三號貨運飛船的長征七號遙四運載火箭，在我國文昌航天發射場點火發射，約597秒後，飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，15時22分，飛船太陽能帆板順利展開且工作正常，發射取得圓滿成功。

這是我國載人航天工程的第20次發射任務，也是長征系列運載火箭的第389次飛行。

據悉，天舟三號貨運飛船裝載着將近6噸的補給物資，包括航天員生活物資、艙外航天服及出艙消耗品、空間站平台物資、部分載荷和推進劑等，將與在軌運行的空間站組合體進行交會對接，為後續神舟十三號飛行任務做好保障準備。

新聞多一點：天舟三號發射成功，宇宙級網紅上天帶了啥貨

中國再次成功發射一艘貨運飛船，天舟三號發射成功後，太空中首次出現兩艘中國研製的貨運飛船。

9月20日，由中國航天科技集團公司五院抓總研製的天舟三號貨運飛船在海南文昌發射場成功發射。按計劃安排，天舟三號將與空間站核心艙和天舟二號組合體實現自主快速交會對接，太空再舞“華爾茲”。

天舟三號進行了系統優化設計

貨運飛船主要任務是為空間站運輸、存貯貨物；運輸、補加推進劑，並將廢棄物收集、存放及帶回大氣層銷燬，天舟三號此行也不例外。

2017年4月20日，中國首艘貨運飛船天舟一號在海南文昌發射場首飛成功；今年5月29日，長征七號運載火箭在海南文昌航天發射場將天舟二號貨運飛船送入太空。

目前，天舟二號仍對接在天和號核心艙上。據中國載人航天工程辦公室消息， 9月18日，天舟二號貨運飛船從空間站天和核心艙後向端口分離，並繞飛至前向端口完成自動交會對接，整個過程歷時約4小時。

天舟二號貨運飛船為何沒有緊隨神舟十二號載人飛船撤離呢？這是因為天舟二號還要在核心艙前向對接口進行相關試驗，天舟三號與核心艙對接成功後，將與核心艙和天舟二號組成組合體在太空中運行。

據悉，天舟三號任務是空間站關鍵技術驗證及建造階段的第二次貨物運輸應用性飛行，貨運飛船為滿載狀態，運載了可支持3名航天員6個月的在軌駐留物資、空間站備份設備、空間科學載荷等貨物。此外，天舟三號還攜帶了補加推進劑等上行物資，在停靠期間還具備併網供電能力，可以為空間站提供供電支持。

澎湃新聞從航天科技集團公司五院獲悉，在充分繼承天舟二號貨運飛船研製和飛行成果基礎上，天舟三號貨運飛船還開展了系統優化設計，簡化平台配置，提高運輸效率，推動元器件自主可控。天舟三號有三個顯著的任務特點：貯箱動態調整、持續提高元器件國產化率和優化設備配置。

針對空間站關鍵技術驗證和建造階段整個研製任務存在發射密度高、發射場飛控多線並行等特點，貨運飛船系統採用組批生產模式進行研製。天舟三號貨運飛船的主要研製思路和特點體現在批次技術狀態一致、設備/整船滾動備份、平台與貨物(載荷)研製解耦、通用/專用文件管理、統一產品保證管理五個方面。

這次太空“帶貨”有“三貴”

航天科技集團五院天舟三號總指揮馮永介紹説：“天舟三號攜帶的貨物主要包括航天員生活物資、航天飲水、氣體補給、衞生用品、應急儲備物資、出艙消耗品、維修備件和實驗載荷等，與天舟二號基本一致。”

談到貨物，這次天舟三號貨運飛船的“帶貨”呈現出“三貴” 的特點。

第一是珍貴。世界上什麼最珍貴？毫無疑問是空氣。但是，太空是一個接近真空的環境，航天員在空間站內生存需要適宜的大氣環境，所以“帶貨”中有一樣特殊的貨物——氣瓶。不要小看了這個氣瓶，它是用特種複合材料製成，可以充至300倍大氣壓力，這樣充1瓶氧氣就能供航天員很長時間使用。

第二是寶貴。航天員長期在空間站駐留生活，除了空氣之外，更離不開寶貴的水資源。天舟三號這次帶了多組水箱，用於航天員飲用和使用。據航天科技集團五院貨運飛船系統總體主管設計師王冉介紹，這些水箱均採用輕質、柔軟材料製成的“水囊”包裝，不僅可以保證飲水安全，還可以在飲水用盡後更好地收納。

天舟三號總指揮助理鄧凱文表示，由於這次航天員在軌駐留時間增加了近一倍，因此相比天舟二號，這次天舟三號攜帶了更多的水。

第三是金貴。天舟三號帶的貨物裏最“金貴”的要數艙外航天服，它主要功能是為航天員提供太空中生存所需的供氧、調温、輻射防護等。這套裝備重達90多千克，價格也相當可觀，據説超過8位數，可以説是地球上最貴的“衣服”。貨運飛船系統為了上行運輸這套“裝備”，專門設計了艙外服支架，保證其運輸過程中不會損壞“一針一線”。

除了這些特殊貨物，天舟三號隨身攜帶的其他貨物都是用標準化、型譜化的貨包裝載的。這些貨包不僅具有良好的力學承載性能，還有抗菌、防黴、阻礙燃燒、無有害氣體揮發等多個優點。

這麼多本領，它是如何做到的呢？

“研發適合貨運飛船貨包材料的靈感源於螃蟹殼。經過大量探索和試驗，研製人員從‘橫行將軍’的殼裏提取了一種特有成分，經過特殊工藝，特殊製作，研發出性能優異的天舟貨包材料。” 航天科技集團五院貨運飛船系統總體主管設計師王冉介紹説。

在貨物裝載方面，天舟三號貨運飛船充分繼承了天舟二號貨運飛船的經驗，並進行了持續優化和改進。“相比天舟二號，天舟三號貨物裝載的密度更大了，貨物在發射場安裝的效率更高了。此外，天舟三號貨運飛船運載的物資要滿足航天員6個月的需求，所以它的整船裝載能力更高，裝載的貨包數量相比天舟二號貨運飛船裝載的數量增加了25%；而且經過優化設計等‘精裝修’，貨格‘外牆面’更加舒適、美觀，給航天員提供了更加舒適的環境。”航天科技集團五院天舟三號貨運飛船系統總體主任設計師楊勝介紹説。

天舟三號：少裝燃料，多裝貨

據“上海航天”微信公眾號9月20日消息，中國航天科技集團八院承擔了天舟三號貨運飛船的電源分系統、對接機構分系統、推進艙結構與總裝、測控通信子系統、總體電路分系統推進艙電纜網的研製工作。飛船入軌後，將按照預定程序，與天和核心艙後向對接口進行快速交會對接。

5月29日，長征七號運載火箭搭載着我國空間站的第一艘貨運飛船天舟二號奔向天和核心艙，併成功對接於後向對接口。那肯定有人要問了，只有一個後向對接口的核心艙怎麼可能同時對接兩艘貨運飛船呢？其實，在神舟十二號帶着三名航天員成功返回地球后，已在軌兢兢業業工作超100天的天舟二號貨運飛船開啓“超級加班”模式，通過180°繞飛來到核心艙的前向對接口並再次成功對接，後續還將進一步驗證手動遙操作對接技術、空間站機械臂在軌操控技術，為實驗艙的轉位動作做技術驗證。同時，天舟二號的繞飛也讓出了後向對接口，確保天舟三號的順利對接。

目前，我國空間站共有兩位“快遞小哥”到訪，分別位於前向與後向對接口並組成“一”字構型，等待着神舟十三號乘組的三名航天員光臨空間站。

簡單來説，天舟貨運飛船可以分為貨物艙與推進艙，航天員的生活物資以及其他科學實驗設備就整整齊齊地擺放在貨物艙內。據瞭解，與天舟二號貨運飛船相比，此次天舟三號貨運飛船多攜帶了25%的貨物量，包括3個人6個月的生活消耗品，以及一套艙外航天服，滿足後續三名航天員“出差”6個月的生活保障。

貨物艙的後端則連接貨運飛船的另一個重要艙段——推進艙。如果説天舟貨運飛船是整個空間站系統的“後勤保障部隊”，那麼推進艙就是貨運飛船的“能源系統”。它一方面為飛船自身提供飛行動力，另一方面則為空間站天和核心艙進行在軌燃料補加。同時，推進艙艙外安裝的兩對太陽電池翼，為飛船提供了源源不斷的電能輸送，確保整船電源系統的正常運行。

八院805所推進艙總裝設計師介紹，此次天舟三號貨運飛船的推進艙內貯存推進劑的貯箱從8只減少至4只，僅攜帶了天舟二號一半的燃料。為什麼攜帶更多的貨物，卻少帶了近一半的推進劑？“天舟二號時，我們攜帶了3.5噸燃料對天和核心艙進行燃料補加，目前來看，核心艙所需燃料充足，完全可以保障在軌正常運行，因此天舟三號為了提高貨運飛船單艘飛行任務的工程效益，我們經過多次論證，決定多帶貨，少帶燃料。”

據瞭解，在空間站建造階段，我國將安排4艘貨運飛船為空間站建造“添磚加瓦”，在天地間架起物資保障生命線。此次天舟三號是我國空間站建造階段的第二艘貨運飛船，標誌着我國空間站建造任務正按計劃有序進行。