我国首艘太空货运飞船天舟一号将在今年4月中下旬发射,那么人家都要起飞了,你知道他长什么样吗?它将与天宫二号交会对接,为天宫二号“太空加油”,作为我国第一艘货运飞船,“天舟一号”到底长什么样?任务是什么?一次能运多少货物?
“天舟一号”长啥样
货运飞船天舟一号是中国自主研制的全新的飞行器,主要承担为空间实验室运送消耗物品、推进剂、维修设备、维修器材和试验载荷设备等任务,并且下行一些空间站废弃物。
天舟一号是全密封货运飞船,它采用两舱构型,由货物舱和推进舱组成。
其总长为10.6米,最大直径3.35米,起飞质量重约13吨,太阳帆板展开后最大宽度14.9米。
其体积比天宫二号和神舟飞船都要大,实际上,它是目前我国体积最大、重量最大的航天器。
天舟一号全长10.6米,最大直径3.35米,重13吨,它的个头比天宫二号和神舟飞船都要大,是目前我国体积最大、重量最重的航天器。
天舟一号将与天宫二号进行三次对接
按计划,天舟一号发射入轨后,将与在轨运行的天宫二号先后进行3次交会对接、3次推进剂在轨补加以及空间应用和航天技术等多领域的实验项目。
第一次与天宫二号交会对接预计于发射入轨两天后进行,二者组合体随后在轨飞行两个月。
期间,计划完成3次推进剂在轨补加试验,同时测试货运飞船对组合体的控制能力。
推进剂在轨补加技术俗称“太空加油”技术,是天舟一号核心目标任务之一,是空间站建设的标配。
由于空间站在太空轨道运行会受到残存大气阻力的影响而逐渐降低轨道高度,为了保持原有高度,就必须消耗燃料推动其上升,这就需要货运飞船为空间站进行燃料补充。
天舟一号将通过一些特有的接口将燃料加注到天宫二号中,创造中国航天新篇章。
上述任务完成后,天舟一号将与天宫二号分离,之后从另一侧与天宫二号进行二次对接。
白明生指出,第二次对接的主要任务是进行绕飞实验,检验天舟一号前向对接能力。
他解释说,天宫二号空间实验室和未来的空间站有前向后向两个对接口,这就要求货运飞船具备后向对接和前向对接能力。
届时,天舟一号与天宫二号分离后,再绕飞天宫二号进行前向对接。
完成绕飞试验以后,天舟一号将与天宫二号再次分离,各自独立飞行3个月。
这期间,天舟一号的主要任务是完成搭载的空间科学试验。
之后,按照计划,天舟一号第三次实现与天宫二号交会对接。
值得一提的是这次交会将用约6个小时完成,将是一次名副其实的自主快速交会对接。
这个也是比较新的一个试验项目。
突破以后将来包括载人船、货船都可以采取这个对接方式,这样对接时间就短了,载人船对接时间短了,航天员也会舒服一些,这样还是很有意义的。
除了空中加油和交会对接实验之外,天舟一号还开展多项科学实验研究及技术验证试验。
其中,“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”将在轨测试高精度静电悬浮加速度计的工作性能,获得的试验结果将为我国“卫星重力测量”“空间引力波探测”等空间计划提供重要支撑。
此外,“微重力对细胞增殖和分化影响研究”项目有望应用于心脏和肝脏疾病的治疗、器官移植、生殖健康以及预防和治疗骨质变化疾病等方面。
全部完成上述任务后,天舟一号将受控离轨,陨落至预定安全海域。
一次能运多少货物
1、能装!一次可将6.5吨重货物运上太空
今年即将发射的天舟一号货运飞船,主要承担货物运输和推进剂太空在轨补加的工作。
作为一艘货运飞船,一次能运多少货物,便是衡量它能力高低的关键指标了。
天舟一号货运飞船的高度接近11米,是一个两舱式的结构,下面一段直径较细的是推进舱,为飞船在空间运行提供动力,上面一段直径较粗的就是货物舱了,运往天宫二号空间实验室的物资就是放在这个舱段内,天舟一号的运载能力也十分出色,它一次可以将6.5吨重的货物运上太空。
目前我们的神舟飞船,一次除运送航天员外,还能携带300公斤物品。
但未来航天员要在空间站长期工作生活,就必须储备大量的食物、水、氧气和备份材料,这就需要更大的货运飞船,一次性把几吨重的货物送上去。
此外,其强大运载能力还表现在载货比指标上。
据天舟一号货运飞船总设计师白明生介绍,天舟运载能力是根据空间站的规模来设计的,天舟一号的载货比(即货物重量占整个飞船的总重量的比例,是考核货运飞船的主要指标,载货比数值越高,说明运载效率越高)较高,将来还可以进一步优化到0.48,该数值将超越欧洲、日本等国家的现役货运飞船,处于国际领先水平。
2、可实现“空中加油”
未来我国的空间站在太空轨道运行,会受到残存大气阻力的影响而逐渐降低轨道高度,为了要保持原有的高度,就必须消耗燃料推动空间站上升,这就需要货运飞船为空间站进行燃料补充。
天舟一号与天宫二号对接之后,将通过一些特有的接口将燃料加注到天宫二号中。
白明生介绍,推进剂补加任务,是跟神舟飞船一个重大的区别,左边两个是氧化剂的,右边两个是燃烧剂的。
正常使用一个就够了,另外一个是备份,假如一个出故障了,再用另外一个。
除了燃料补加任务,天舟一号要与天宫二号空间实验室总共进行三次交会对接,其中自主快速交会对接是一项全新的实验,要求两个航天器在6个小时左右实现对接。
白明生表示,这个也是比较新的一个试验项目。
突破以后将来包括载人船、货船都可以采取这个对接方式,这样对接时间就短了,载人船对接时间短了,航天员也会舒服一些,这样还是很有意义的。
3、未来能满足空间站不同货运需求
天舟一号只是开始。
专家介绍,天舟货运飞船采用型谱化方案,设计了全密封货物舱、半密封货物舱、全开放货物舱和推进舱四个模块,形成全密封、半密封和全开放货运飞船3种型谱,未来能满足空间站不同货物运输需求。
按计划,中国未来将用长征五号大推力运载火箭发射空间站核心舱。