天和核心艙即將迎來首位“訪客”
天舟升空 滿載硬貨
5月29日晚,空間站工程建造階段的首艘飛船——天舟二號貨運飛船,在海南文昌發射場成功發射。後續,這位滿載貨物的“星際貨運小哥”將沿軌道追上飛行中的空間站天和核心艙。已於4月29日成功發射的天和核心艙即將迎來首位“訪客”。
“天舟”去太空幹什麼
“‘天舟’是專門為我國空間站設計建造的貨運飛船。”航天科技集團五院天舟二號貨運飛船總指揮馮永介紹,天舟貨運飛船是中國空間站工程的重要組成部分,是向中國空間站運輸物資、補給燃料並下行廢棄物的使者,它還將配合空間站進行組合和姿態控制,協助開展驗證貨運飛船能力的技術性實驗。
天舟貨運飛船由貨物艙和推進艙兩艙組成,採用型譜化、模塊化設計思想開展平台構型和佈局設計。馮永介紹,天舟二號貨運飛船是空間站工程建造階段的首艘飛船,其發射重量13.5噸,運貨能力6.9噸,在軌壽命不小於1年,供電能力不小於2700瓦。
“天舟”此行的主線任務是把航天員和空間站所需的物資送上天,除了運輸生活物資外,飛船還要給空間站“加油”,也就是補加推進劑。由於推進劑是危險品,為此貨船系統為“天舟”設計了多個“油箱”,在密封艙外通過管路運輸,使其與密封艙隔離,保證航天員在艙內的安全。
儲藏室是天舟二號的另一個“重要身份”,其既要保障航天員日常生活、工作物資隨取隨用,還要收納廢棄物、人體排泄物,最終離軌墜入大氣層燒燬。在保證航天員艙內活動空間的同時,艙內貨物裝載空間高達18立方米,不僅要大小布局合理、重量均衡,最重要的是方便航天員上天后取用。
為了充分利用裝載空間,貨船艙內結構進行了特殊設計,利用蜂窩板形成一個個貨格,每個貨格都可以裝載多個規格的貨包,不同規格的貨包如積木般可組合放置在貨格內,保證裝載合理且高效。科研團隊還借鑑飛機座椅的安全鎖釦,每個貨包都能被穩穩當當固定住、單手簡簡單單取下來。
據介紹,在軌運行期間,天舟二號貨運飛船將保障首批3名航天員進駐天宮空間站,完成為期3個月的駐留任務,並開展遙操作交會、前向對接口補加試驗、機械臂轉位試驗等關鍵技術驗證。後續,天舟二號貨運飛船後向對接、神舟十二號載人飛船前向對接空間站核心艙,將完成中國空間站首個“一”字構型。
這次運送了哪些“寶貝”
就身材而言,與又高又大的空間站核心艙相比,貨運飛船可謂短小精悍。作為貨運飛船,運載能力自然是第一評估要素。此次,天舟二號貨運飛船上行物資包括160餘件大大小小的貨包以及2噸的推進劑,載貨比超過50%,屬於國際領先水平。航天科技集團五院天舟二號貨運飛船總體副主任設計師雷劍宇介紹,目前世界上最大運載能力超過5噸的現役貨運飛船隻有兩型,中國的“天舟”就是其中之一。
未來搭載神舟載人航天飛船來到天和核心艙的航天員們,將在這所太空之家內生活幾個月到半年時間,因此要為他們備足各種物資,方便他們在太空裏的生活和工作。而此次天舟二號送去的“外賣”裏便有各種生活物資。而在這些貨物中,有兩件特殊的“寶貝”——兩套航天員艙外服,每件重100多公斤,它們是航天員抵達核心艙後執行艙外任務的必備物資。此外,天舟二號還將帶去實驗設備、實驗資料等物資,等到神舟十二號飛船將航天員送至天和核心艙,再由航天員在軌取出並安裝。
值得一提的是,中國航天科工集團有限公司研製的“太空按摩儀”、環控生保系統等作為在軌生活物資也隨天舟二號升空,為後續航天員使用做好準備。可進行“太空按摩”的神經肌肉刺激儀,其主機、刺激和通信電纜隨天舟二號升空,主要用於對航天員進行電脈衝刺激,協助航天員進行肌肉疲勞恢復和肌肉力量訓練。
在天舟貨運飛船運送的物資中,某些關鍵的醫療檢測和保障物資具有較強的温度敏感性,需要存儲在特製的能隔熱保温的“太空冰箱”中。為滿足材料足夠輕且能達到出眾保温效果的要求,航天科工通過特殊工藝將氣凝膠材料“真空化”,製備成真空絕熱板,這種板材同時具備優異的隔氣性和耐刺穿性,能實現最大的空間利用效率。
一次上行這麼多物資,如何快速定位和查找成了難題。航天科技集團五院天舟二號貨運飛船系統主任設計師楊勝介紹,為了讓航天員在天上可以方便取用、查找貨物,貨船系統技術人員為其配置了一套信息管理系統。每件貨物根據不同用途粘貼具備無線射頻識別功能的標籤,只需使用RFID專用設備,就可以對一定範圍內區域的貨物進行識別,智能定位以後,就可以更便捷地找到貨物了。