9月20日,由中国航天科技集团五院抓总研制的天舟三号货运飞船在海南文昌发射场成功发射。在中秋佳节来临之际,天舟三号为坚守太空岗位的天和核心舱、天舟二号两位“亲人”,送上了来自家乡父老的中秋问候。天舟三号都带了啥上天?快来一起开箱一探究竟。
发射很成功
9月20日15时10分,搭载天舟三号货运飞船的长征七号遥四运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,约597秒后,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,15时22分,飞船太阳能帆板顺利展开且工作正常,发射取得圆满成功。
这是我国载人航天工程的第20次发射任务,也是长征系列运载火箭的第389次飞行。
据中国载人航天工程办公室消息,天舟三号货运飞船入轨后顺利完成入轨状态设置,于9月20日22时08分,采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站天和核心舱后向端口,整个过程历时约6.5小时。
带的货很“贵”
天舟三号任务是空间站关键技术验证及建造阶段的第二次货物运输应用性飞行,货运飞船为满载状态,运载了可支持3名航天员6个月的在轨驻留物资、空间站备份设备、空间科学载荷等货物;此外,还携带了补加推进剂等上行物资,在停靠期间还具备并网供电能力,可以为空间站提供供电支持。
航天科技集团五院天舟三号货运飞船总指挥冯永告诉记者,天舟三号此次带的货“特别贵”,具体而言,可用三个“贵”来概括。
一是珍贵。
太空是一个接近真空的环境,航天员在空间站内生存需要适宜的大气环境,所以天舟三号携带的物资中有一样特殊的货物,就是气瓶。可别小看了这个气瓶,它是用特种复合材料制成,可以充至300倍大气压力,这样充一瓶氧气就能供航天员很长时间使用。
二是宝贵。
航天员长期在空间站驻留生活,除了空气之外,更离不开宝贵的水资源。天舟三号这次带了多组水箱,用于航天员饮水和使用。航天科技集团五院货运飞船系统总体主管设计师王冉介绍,这些水箱均采用了轻质、柔软材料制成的“水囊”包装,不仅可以保证饮水安全,还可以在饮水用尽后更好地收纳。
三是金贵。
天舟三号带的货物里最“金贵”的要数舱外航天服了,它的主要功能是为航天员提供太空中生存所需的供氧、调温、辐射防护等。这套装备重达90多公斤,价格也相当可观,据说超过8位数。货运飞船系统为了上行运输这套装备,专门设计了舱外服支架,保证其运输过程中不会损坏。
装货本领更强
除了这些特殊货物,天舟三号随身携带的其他货物都是用标准化、型谱化的货包装载的。这些货包不仅具有良好的力学承载性能,还有抗菌、防霉、阻碍燃烧、无有害气体挥发等特点。这么多本领,又是如何做到的呢?
“能够研发出适合货运飞船货包材料的灵感还是源于螃蟹壳。经过大量探索和试验,研制人员从螃蟹壳里提取了一种特有成分,经过特殊工艺,特殊制作,研发出性能优异的天舟货包材料。”王冉说。
在货物装载方面,天舟三号货运飞船充分继承了天舟二号货运飞船的经验,并进行了持续优化和改进。
“相比天舟二号,天舟三号货物装载的密度更大了,货物在发射场安装的效率更高了。此外,天舟三号货运飞船运载的物资要满足航天员6个月的需求,所以它的整船装载能力更高,装载的货包数量相比天舟二号货运飞船装载的数量更多;而且经过优化设计等‘精装修’,更加舒适、美观,将为航天员提供更加宜人的环境。”航天科技集团五院天舟三号货运飞船系统总体主任设计师杨胜说。
南航智慧助力
相比载人航天飞船来说,货运飞船相对“低调”,天舟背后也有一些“隐姓埋名”的南航人。
天舟货运飞船系统电总体主任设计师、南航信息工程专业2000级校友于磊是80后。电总体团队负责干什么?于磊表示,用一个词概括就是电力大管家,从能源系统、信息系统、软件顶层设计再到电磁兼容性设计,“电总体”就像是“人体经络”一般在天舟团队“默默无闻,却又无处不在”。
天舟货运飞船综合测试主任设计师、南航飞行器设计专业2016博士研究生任亮,自2013年进入天舟团队,负责综合测试。
“综合测试工作就好像全面体检,是对航天器一个周期的管理。在这个过程中,我们不能错发一个指令,错报一个参数,错接一根电缆,任何一次失误都会对航天器造成无法挽回的损失。”任亮说。
另外,航天器对接时存在一定的相对速度,由于航天器的质量大,对接时产生的动能比较大,为了减少对接过程中会产生的震动和撞击,对接机构内部采用了电磁阻尼器消耗对接能量,南航航天学院王小涛副教授团队研发了一套电磁阻尼器高低温测试系统,测试空间环境下电磁阻尼器的阻尼特性是否满足设计要求。测试系统目前已经应用到包括神舟十二号飞船在内的多个神舟系列飞船任务中。
通讯员 王伟 王雨竹
现代快报+/ZAKER南京记者 舒越
综合新华社、《中国青年报》等