天舟三号为神舟十三号提前备好粮草 太空快递升级

最近,中国空间站引起全球关注 。神舟十二号飞船刚刚携带3名航天员返回地球,神舟十三号便已准备就绪,近期将再次搭载三名航天员抵达空间站 。
兵马未动,粮草先行 。9月20日,满载货物的天舟三号货运飞船先一步驶入太空,成功对接空间站天和核心舱后向端口,这是我们向空间站送来的第二批太空“包裹” 。作为“宇宙级网红快递”,天舟系列货运飞船的主要作用是为中国空间站在轨运行期间提供补给支持 。整个天舟家族目前除了已经发射的天舟二号、天舟三号,还有尚未发射的天舟四号和天舟五号 。
与天舟二号相比,天舟三号在装载能力以及系统设计、测试流程等多个方面都进行了优化升级,展现出我国航天领域的强大技术实力 。天舟三号具备哪些优秀性能?每项技术优化升级的背后有哪些我们所不知道的原因?未来的天舟飞船又会有哪些不同?围绕相关问题,国庆节前夕,采访人员采访了中国航天科技集团五院货运飞船系统总体副主任设计师雷剑宇 。
天舟三号装载的货包数量增加了25%,但运送物资的总重量却减轻了约1.5吨
采访人员:这次天舟三号给中国空间站带去了丰富的物质 。除了可支持3名航天员在轨6个月的生活物资,还有空间站备份设备和空间科学载荷 。后两者大家可能不是很熟悉,您能否给我们介绍一下 。
雷剑宇:按照我们的设计,中国空间站在轨飞行的时间至少要达到10年 。为了保证空间站长期在轨稳定运行,空间站舱内及舱外大概有100到200台的重要设备是有备份的 。特别是舱内的一些关键设备,比如计算机、配电设备、平台设备等,都是可更换、可维修的 。可以说,空间站的一个重要特点就是具备可维修性 。我们通过可维修性技术来提高空间站的在轨寿命,降低制造成本 。
根据重要程度,我们给这些关键设备划分了等级,然后利用天舟货运飞船将对应的维修备用件分批运上去 。天舟三号带上去的这些配件,目前还用不着,只是存放在空间站里面,等以后如果哪个设备出现故障,我们再把它替换掉 。
空间科学载荷是指航天系统中能实现某种特定任务的仪器、设备、样本及试件等,我们也会上行一些实验辅助装置,完善我们在轨实验的条件 。
采访人员:神舟十三号三位航天员在轨时间是6个月,比上一批多了3个月,天舟三号带上去的驻留物资相应也变多 。在火箭运载能力有限制的情况下,我们如何保证飞船不超重?
雷剑宇:天舟三号的发射重量约12吨,运送物资约5.6吨,和天舟二号货运飞船相比,在携带的生活工作物资有所增加的情况下,运送物资的总重量反而减轻了约1.5吨 。为什么呢?主要是因为天舟三号货运飞船携带的补加推进剂变少了,整整减少了四个推进剂贮箱 。
携带推进剂的目的,主要是给空间站补充燃料 。我们的空间站在稳定运行后采用了电推进的方式,对常规推进剂的需求量没有那么多了,所以我们就决定多带货、少带推进剂 。
和天舟二号相比,天舟三号的整船装载密度更大,装载的货包数量增加了25% 。四个推进剂贮箱被减掉之后,就有一部分非密封的空间空了出来,因此我们在后续研制的货运飞船的空间利用上做了一些优化,把这部分空间加到了密封空间里去,这样密封舱内的货物运输量就变大了 。因为航天员生活物资、实验载荷大部分都是放在密封舱里面的,这部分需求目前最为迫切 。
采访人员:天舟系列货运飞船被大家形象地称为“太空快递” 。众所周知,我国的物流发展水平全球领先 。“太空快递”在货物装载和分拣上是否有借鉴地面物流业的一些成熟经验?

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