貨運(yùn) “太空快遞” 穩(wěn)穩(wěn)送達(dá)( 二 )
天舟二號和天舟一號貨運(yùn)飛船在構(gòu)型上基本一致，但也有著自己的鮮明特色。
跟高大的空間站核心艙相比，天舟二號貨運(yùn)飛船的“身材”可謂是短小精悍。上行物資包括了160余件大大小小的貨包以及2噸推進(jìn)劑，占了整個貨船重量的一半以上，載貨比超過50%。這里面有兩件重要“寶貝”——兩套航天員艙外服，每件重100多公斤，是航天員抵達(dá)核心艙后執(zhí)行艙外任務(wù)的必備物資。此外，還有“太空按摩儀”和“太空冰箱”等有特色的物件隨貨船升空。其中，中國航天科工集團(tuán)所屬航天三江紅峰公司研制的“太空按摩儀”主要用于對航天員進(jìn)行電脈沖刺激，協(xié)助航天員進(jìn)行肌肉疲勞恢復(fù)和肌肉力量訓(xùn)練，防止長期飛行造成的肌肉萎縮。中國航天科工集團(tuán)三院306所特制的隔熱保溫的“太空冰箱”，則可以幫助保護(hù)貨運(yùn)飛船里關(guān)鍵的醫(yī)療檢測和保障物資。
天舟二號貨運(yùn)飛船還實(shí)現(xiàn)了智能便捷的設(shè)計(jì)。天舟二號作為儲藏室，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，最終離軌墜入大氣層燒毀。艙內(nèi)貨物裝載空間高達(dá)18立方米，為了實(shí)現(xiàn)布局合理、重量均衡，方便航天員上天后取用貨物，貨船艙內(nèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了特殊的設(shè)計(jì)，擺放規(guī)律，并利用蜂窩板形成一個個貨格，每個貨格都可以裝載多個規(guī)格的貨包。這樣的貨包能很好地匹配內(nèi)部承載的貨物，還能像積木一樣組合放置在貨格內(nèi)。為方便航天員快速查找和取用物資，貨船系統(tǒng)還配置了一套信息管理系統(tǒng)，為貨物打上標(biāo)簽，航天員能通過專用設(shè)備對一定范圍內(nèi)貨物進(jìn)行識別和定位。
據(jù)專家介紹，后續(xù)，天舟二號貨運(yùn)飛船后向?qū)印⑸裰凼栞d人飛船前向?qū)涌臻g站核心艙，將完成中國空間站首個“一”字構(gòu)型。
中國“太空港”迎來第一艘飛船停靠
5月30日5時01分，天舟二號貨運(yùn)飛船采用自主快速交會對接模式，精準(zhǔn)對接于天和核心艙后向端口，天舟二號貨運(yùn)飛船成為首個停靠空間站核心艙的航天器。
空間交會對接是載人航天活動的基本技術(shù)之一，是實(shí)現(xiàn)空間站和空間運(yùn)輸系統(tǒng)的裝配、回收、補(bǔ)給、維修、航天員交換及營救等在軌服務(wù)的先決條件。
據(jù)中國航天科技集團(tuán)五院天舟二號貨運(yùn)飛船副總設(shè)計(jì)師黨蓉介紹，以往飛船的交會對接從發(fā)射到具備交會對接條件需要2—3天時間，過程中還需要大量人工參與。此次天舟二號貨運(yùn)飛船與天和核心艙對接采用的是快速交會對接技術(shù)，其最大的特點(diǎn)就是“快”，整個過程歷時約8個小時，且無需地面干預(yù)，就像無人駕駛汽車一樣。
快速交會對接技術(shù)之所以重要，在于將來不僅能縮短航天員在飛船狹小空間中滯留的時間、減少航天員不必要的體力與精力付出，同時也可以保證一些“時鮮貨(比如生物制劑等)”盡快送達(dá)空間站。在安全方面，一旦空間站等航天器突遇緊急情況，快速交會對接可以迅速反應(yīng)，向空間站提供各種急需的物資或救助被困的航天員。
與天舟一號時的快速交會對接相比，天舟二號的技術(shù)更進(jìn)一步。中國航天科技集團(tuán)五院的科研人員為飛船增加了“全相位自主交會對接方案”。無論目標(biāo)飛行器在入軌時和空間站的相對位置是1/4圈、半圈乃至整圈，天舟二號貨運(yùn)飛船都能以最快速度或者在規(guī)定時間點(diǎn)到達(dá)。天舟一號任務(wù)時，需要人工輔助把飛船送到距離天宮二號一定的位置，然后由飛船自主去對接。這次天舟二號增加了遠(yuǎn)距離自主導(dǎo)引，飛船能夠利用北斗導(dǎo)航來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的全自主導(dǎo)航計(jì)算及制導(dǎo)與控制。也就是說，以后天舟飛船對空間站的“造訪”過程中，人只負(fù)責(zé)監(jiān)視，整個飛行和交會對接的過程是全自主的。
當(dāng)然，當(dāng)貨運(yùn)飛船需要手控交會對接的時候，坐在空間站內(nèi)的航天員還能通過手控遙操作，駕駛貨運(yùn)飛船完成與空間站的交會對接或撤離。
為了精準(zhǔn)對接，由中國航天科工集團(tuán)二院25所研制，安裝在天舟二號貨運(yùn)飛船上的微波雷達(dá)作為關(guān)鍵測量敏感器，能在交會對接過程中輸出高精度測距、測速及測角信息，為空間站建設(shè)中的交會對接任務(wù)提供有力支撐。為了緩沖大噸位航天器對接過程中產(chǎn)生的撞擊能量，中國航天科技集團(tuán)八院研制出了對接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)，創(chuàng)新性地研發(fā)了可控阻尼器，在船—艙間建立起高可靠的剛性連接，讓天舟二號貨運(yùn)飛船的主動對接機(jī)構(gòu)與核心艙的被動對接機(jī)構(gòu)“溫柔”地交會對接。
【 貨運(yùn)|“太空快遞” 穩(wěn)穩(wěn)送達(dá)】《 人民日報(bào) 》( 2021年05月31日07 版)
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