太空送货有了这些新变化
发布时间：2024-04-28 06:14:23 来源: sp20240428
天舟七号货运飞船与空间站组合体进行交会对接的模拟图像。 新华社发
近日，天舟七号货运飞船飞向太空，为正在中国空间站忙碌的神舟十七号航天员送去新的货物。
效率更高、货物更重……空间站进入应用与发展阶段之后，向太空送货也有了不少新变化。
装载量提升
天舟七号货运飞船是世界现役货物运输能力最大、货运效率最高、在轨支持能力最全的货运飞船。作为今年中国载人航天工程的首次发射任务，天舟七号将为在轨的神舟十七号和后续的神舟十八号两个乘组运送补给物资。
在此前，天舟飞船的发射常常是“兵马未到，粮草先行”，即在每个飞行乘组出发前，先发射一艘货运飞船，为即将启程的航天员乘组备好物资。而天舟七号则是为两个乘组运送物资，飞船的发射频次调整为两年三发。
发射频次的降低，得益于天舟货运飞船装载量的提升。从天舟六号开始，天舟系列飞船“升级”为改进型货运飞船，装载空间和装载重量都得到了提升。天舟七号携带的航天员系统、空间站系统、应用任务领域、货运飞船系统和工程总体货物多达260余件，运输物资总重约5.6吨，具有装载货物种类多、大型货物多的特点。其中，天舟七号携带的试验载荷定制货包等大型货物，每件货物重量在100千克以上，将应用于空间站在轨运营、空间在轨科学试验以及航天员生活保障。
航天员乘组的生活物资必不可少。此次天舟七号为航天员乘组准备了2400千克的生活物资，包括龙年春节年货、新鲜果蔬大礼包等，其中新鲜水果近90公斤。神舟十七号乘组将在太空度过龙年新春，天舟七号为他们带去了龙年“盲盒”。
据介绍，中国空间站物资充足，不仅可以支持正常的航天员驻留、平台的维护升级以及在轨大规模实验任务开展，还可以在紧急情况下额外支持航天员驻留3个月。
精准补货
目前，中国载人航天工程建立了天地联动的物资信息系统，研发了物资设计寿命和设计使用模型，做到了精准补货，提升了效率。专家介绍，随着建造阶段任务在轨数据的累积，模型会越来越精确，可对后续需求进行精准预估，做到“缺啥补啥”，不少带也不多带，补给效能不断提升。
此外，此次天舟七号货运飞船首次采用3小时快速交会对接方案，相比常规6.5小时快速交会对接方案，进一步压缩了对接时间，为空间站运输物资提供了更高效的方式，而且减轻了各系统在执行任务过程中的压力。与此同时，该方案的使用提高了货运飞船自主交会对接的能力，进一步推进了交会对接技术的发展。
在此次送货任务中，天舟七号还带上了一名“新成员”——可在轨独立更换熔断器的新型供电插座。该供电插座长宽只有10厘米见方，虽然身形娇小，但具备了快速拆装、插槽对位、不脱出锁紧等多项在轨维修功能，将对航天员在空间站的在轨用电起到举足轻重的作用。
空间站建造阶段初期，供电插座一旦发生熔断器熔断，只能进行整机更换，由航天员将供电插座带回地面返厂维修，维修成本高、周期长。随着空间站内空间科学实验逐步增加，对接于供电插座的载荷种类越来越多，用电状态和工况更加复杂，供电插座内部熔断器异常熔断的概率增加，整机返厂维修方式已不适应载人航天新需求。
为此，航天科技集团五院研制团队开展了基于微重力环境的熔断器组件维修技术研究，供电插座维修方式由“整机维修”优化为“外置器件”维修方式。采用新一代供电插座后，航天员在轨维修时，仅需像“拧螺丝”一样，摘掉供电插座外置熔断器组件、更换新的组件，即可完成维修，可大幅节约成本、缩短维修周期。
科学载荷增多
进入常态化运营后，空间科学实验在航天员工作中的比重越来越大。目前，中国空间站里有25个实验和试验机柜，新的实验模块、设备等也在不断轮换。
据了解，空间应用系统在天舟七号任务中共计上行产品61件，包括16个标准货包、1套细胞上行生保支持装置、1套4℃上行微流控芯片等。这些应用物资上行后将转运至空间站实验设施内开展空间生命科学、空间材料科学、微重力流体物理与燃烧科学等共计33项科学实（试）验，承研单位涉及10个研究所、8所大学。这些应用物资送至空间站后，将由在轨的航天员安装到对应的实验装置中开展实验，有些实验结果可以实时传回地面，有的实验样品将由航天员带回地面，做进一步研究。此外，天舟七号还搭载了多个科学载荷，对后续空间科学研究具有重要意义。
此次天舟七号任务中，由清华大学、中国科学院微生物研究所、中国科学院上海技术物理研究所和大连海事大学的科研人员共同设计的科学实验，将一种叫作产甲烷菌的厌氧古菌送入中国空间站，以验证其在模拟火星的环境中以及宇宙辐射的极端环境下是否能够生存，帮助人类探究是否存在外星生命这一重大谜题。
(责编：岳弘彬、牛镛)