新華社海南文昌４月２０日電題：首個(gè)送往太空的“包裹”——天舟一號(hào)飛行任務(wù)全解讀

新華社記者王經(jīng)國(guó)、李國(guó)利、陳曦

４月２０日晚，中國(guó)海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)，搭載著天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭點(diǎn)火升空，中國(guó)首單“太空快遞”正式發(fā)出，預(yù)計(jì)兩天后送達(dá)天宮二號(hào)。

作為中國(guó)載人空間站工程的重要組成部分，首艘貨運(yùn)飛船天舟一號(hào)“只運(yùn)貨，不送人”，因此被形象地稱為“太空快遞員”，一亮相便成為了目前中國(guó)最受關(guān)注的“快遞小哥”。未來幾個(gè)月，天舟一號(hào)將在太空中獨(dú)自完成它的首單“太空快遞”任務(wù)。它為這次任務(wù)都做了哪些“入職培訓(xùn)”？攜帶了哪些“秘密武器”？將闖過多少道“關(guān)卡”才能順利完成首單任務(wù)？

大塊頭有“小心機(jī)”：承載能力與人性化設(shè)計(jì)的雙保障

作為中國(guó)太空快遞的明星，天舟一號(hào)首先在身材上、體力上就令人矚目。

不信？先看一組數(shù)據(jù)：身高１０．６米，體寬３．３５米，最大裝載狀態(tài)下重量達(dá)１３．５噸，由貨物艙和推進(jìn)艙兩艙結(jié)構(gòu)組成，是我國(guó)目前為止體積最大、重量最重的航天器，運(yùn)送６噸多的貨物不在話下。

這次任務(wù)，天舟一號(hào)就要為天宮二號(hào)帶去６噸左右的貨物和推進(jìn)劑，其中有大大小小１００多個(gè)貨包。

在貨物艙里，按照３人３０天需求量配置的真實(shí)生活物資或質(zhì)量模擬件、１套模擬艙外航天服、２個(gè)模擬氧瓶組件、２個(gè)模擬氮瓶組件、１個(gè)軟質(zhì)水箱、１個(gè)硬質(zhì)水箱等各種貨物，放在貨架上。

說到貨物艙的設(shè)計(jì)，那咱們的“太空快遞員”天舟一號(hào)絕對(duì)是個(gè)“心機(jī)ｂｏｙ”。

貨物艙為圓柱形，艙壁周圍為格狀結(jié)構(gòu)的貨架，上面裝有天藍(lán)色把手，中間形成一個(gè)矩形過道。為了讓未來的“客戶”在艙內(nèi)活動(dòng)更安全、舒適，內(nèi)部的地板采用了深色硬質(zhì)結(jié)構(gòu)，方便蹬踏，天花板為淺色。

“上淺下深顏色的布局，可以營(yíng)造出一種天地感，讓人不會(huì)眩暈。”天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船系統(tǒng)總體副主任設(shè)計(jì)師張健說，在失重環(huán)境下，把手位置的設(shè)計(jì)要合理，必須要裝在容易使力的地方，就連艙內(nèi)的儀表、計(jì)算機(jī)的每個(gè)旋鈕力也都要經(jīng)過測(cè)試，“包括到位的‘咔’的那一下，都是嚴(yán)格要求的，讓人知道擰到什么位置到位。”

這還不算什么！天舟一號(hào)貨物艙還能在簡(jiǎn)單改造后“變身”為全密封、半開放、全開放三種形態(tài)。

全密封主要用于運(yùn)輸航天員消耗品、密封艙內(nèi)設(shè)備與試驗(yàn)載荷；半密封除了可以運(yùn)輸密封艙內(nèi)貨物外，還可以滿足包括太陽電池翼等艙外物資的運(yùn)輸需求；全開放貨運(yùn)飛船主要用于大型艙外貨物的運(yùn)輸。

沖著天舟一號(hào)這股子為用戶著想的勁兒，不想打五星好評(píng)都難。

“太空快遞員”的“秘密武器”：確保貨物安全抵達(dá)天宮二號(hào)

據(jù)可靠消息，為了這一趟遠(yuǎn)差，“太空快遞員”天舟一號(hào)準(zhǔn)備了不少秘密武器。下面就給大家曬幾件：

第一件：“防曬霜”

太空中的日曬強(qiáng)度比地球上猛烈千百倍，在太陽照射的情況下，天舟一號(hào)的表面會(huì)迅速升溫，為了幫助推進(jìn)艙中的設(shè)備“防暑降溫”，聰明的天舟一號(hào)在自己皮膚上涂了一層“防曬霜”。

這款太空版“防曬霜”其實(shí)是一種航天專用的白漆熱控涂層，具有優(yōu)良的散熱性能。

第二件：高科技貨包

由于運(yùn)送的貨物中有不少精密儀器和航天員用品，為了保證貨物能夠安全不受損地到達(dá)“客戶”手中，天舟一號(hào)精心準(zhǔn)備了一種高科技貨包來裝載貨物。

這種高科技貨包，采用系列化設(shè)計(jì)，根據(jù)貨物尺寸，可調(diào)節(jié)大小、形狀。其外觀呈乳黃色，采用新型的抗菌防潮防霉布料，里面則使用一種新研制的防火防潮且抗震的泡沫或者氣囊來包裹貨物，可確保部分貨物在貨包中安全地存放一年。

第三件：保駕護(hù)航的利器

早在出發(fā)前，天舟一號(hào)就“聽過”關(guān)于太空垃圾給國(guó)際同行帶來的困擾：“被小小一塊１０克的太空垃圾迎面撞上，只刮花了漂亮帥氣的制服都算幸運(yùn)，好幾次甚至差點(diǎn)穿透制服被送進(jìn)醫(yī)院。”于是，為了運(yùn)輸過程更安全，天舟一號(hào)決定隨身攜帶力學(xué)環(huán)境測(cè)量系統(tǒng)。

這套“高大上”的系統(tǒng)不僅可以在天舟一號(hào)全飛行時(shí)段對(duì)傳統(tǒng)的振動(dòng)、沖擊、噪音環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，還可以在第一時(shí)間感知到太空垃圾撞擊的位置和受損程度，甚至還能檢驗(yàn)飛船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、貨物裝載合理性，為在軌損傷修復(fù)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供幫助。

第四件：相對(duì)測(cè)量子系統(tǒng)

這套系統(tǒng)不僅可以確保天舟一號(hào)與天宮二號(hào)首次交會(huì)對(duì)接的自主可控，安全性大大提高，還因?yàn)樾略龅恼朊}沖輸出功能，為全船的相關(guān)設(shè)備都提供了高精度的時(shí)間基準(zhǔn)。

換個(gè)通俗的說法，就是能夠讓天舟一號(hào)快速準(zhǔn)確地找到客戶位置，在客戶要求的時(shí)間內(nèi)將貨物送達(dá)。

此外，還有網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)、太空換熱衣、應(yīng)答機(jī)天線網(wǎng)絡(luò)等，為了這次任務(wù)“首秀”能夠順利完成，天舟一號(hào)可謂下足了“血本”。

不只是“快遞員”：天舟一號(hào)將完成多項(xiàng)使命任務(wù)

實(shí)際上，天舟一號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是一個(gè)快遞員這么簡(jiǎn)單，其他任務(wù)也不少。

任務(wù)一：“太空加油”

就像汽車需要加油，未來空間站長(zhǎng)期在軌也需要“加油”。天舟一號(hào)這次就要進(jìn)行一次在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)驗(yàn)證，為天宮二號(hào)在軌加注。

別小看這次的“太空加油”，其過程要比汽車加油復(fù)雜得多，分為２９個(gè)步驟，每步都需要精細(xì)控制，整個(gè)“加油”過程要持續(xù)好幾天。在天舟一號(hào)之前，只有俄羅斯和美國(guó)掌握了這項(xiàng)技術(shù)，其中，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的只有俄羅斯。

一旦當(dāng)天舟一號(hào)“學(xué)會(huì)”這項(xiàng)技能，就將為我國(guó)空間站組裝建造和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)掃除在能源供給問題上的最后障礙。

任務(wù)二：“太空芭蕾”

在第一次交會(huì)對(duì)接后，天舟一號(hào)將與天宮二號(hào)上演一場(chǎng)高難度的“太空芭蕾”——天宮二號(hào)轉(zhuǎn)體１８０度，天舟一號(hào)從天宮二號(hào)下方繞飛，同時(shí)轉(zhuǎn)體１８０度，加速趕到天宮二號(hào)前方，最終從“前”向與天宮二號(hào)進(jìn)行一次交會(huì)對(duì)接。

大家不要誤以為這是天舟一號(hào)的“耍酷”行為，其實(shí)，這項(xiàng)名為繞飛至前向交會(huì)對(duì)接的試驗(yàn)是為了確保未來航天器能從多個(gè)方向與空間站對(duì)接而進(jìn)行的演練。

任務(wù)三：“從綠皮火車到高鐵動(dòng)車的升級(jí)”

天舟一號(hào)將完成快速交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)，把之前需要２天左右的交會(huì)對(duì)接過程提速到６個(gè)小時(shí)左右，就像是從乘坐“綠皮火車”變?yōu)槌俗案哞F”。

這意味著可以縮短航天員在飛船狹小空間中滯留的時(shí)間，使載人太空飛行變得更加舒適、愜意，還可以讓無法經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸?shù)呢浧繁M快送達(dá)，同時(shí)，更大程度上保障未來空間站的安全，方便空間站突發(fā)事件的應(yīng)急處理。

任務(wù)四：“帶著天宮二號(hào)一起飛”

按照正常情況下的飛行模式，從地球遠(yuǎn)道而來的天舟一號(hào)與天宮二號(hào)交會(huì)對(duì)接后，就可以好好休息一下，由“主飛行器”天宮二號(hào)負(fù)責(zé)對(duì)接后的飛行。

但是，這次天舟一號(hào)可不愿閑著，將開展貨運(yùn)飛船控制組合體試驗(yàn)，接過組合體飛行的“控制權(quán)”，帶著天宮二號(hào)一起飛。

當(dāng)然這也是有原因的，在主飛行器短時(shí)出現(xiàn)問題的情況下，另一航天器就可以發(fā)揮作用，進(jìn)行“搶救”。

任務(wù)五：高大上的空間應(yīng)用及技術(shù)試（實(shí)）驗(yàn)

雖然，天舟一號(hào)的主要功能是“運(yùn)貨”，但在滿足運(yùn)輸貨物需求的同時(shí)，天舟一號(hào)還可以最大限度地發(fā)揮平臺(tái)效能，隨船搭載了幾十臺(tái)載荷設(shè)備，將在軌開展十余項(xiàng)載荷試（實(shí)）驗(yàn)。

看到這里，小伙伴們一定想為天舟一號(hào)“一次飛行，多方受益”的精神點(diǎn)贊吧。

別急，還有最后一個(gè)任務(wù)呢。

為了避免自身成為太空垃圾，天舟一號(hào)將在完成飛行任務(wù)后，首次實(shí)施主動(dòng)離軌，落于南太平洋預(yù)定安全海域，為打造一個(gè)潔凈、安全的太空環(huán)境做出貢獻(xiàn)。（參與記者王楠楠、梅常偉、曾濤、田兆運(yùn)、卜多門、涂超華）（完）