在浩瀚宇宙的探索征程中,中國航天事業(yè)始終穩(wěn)步邁進(jìn),不斷書寫著新的輝煌篇章。作為我國空間站建設(shè)與運(yùn)營的關(guān)鍵支撐,貨運(yùn)飛船在保障空間站物資補(bǔ)給、科研設(shè)備運(yùn)輸?shù)确矫姘l(fā)揮著至關(guān)重要的作用。目前,我國現(xiàn)服役的天舟貨運(yùn)飛船以其卓越的性能和可靠的運(yùn)行,為空間站的建設(shè)與維護(hù)立下了汗馬功勞。
天舟貨運(yùn)飛船是我國自主研發(fā)的一款先進(jìn)貨運(yùn)飛船,自投入使用以來,已多次成功執(zhí)行空間站貨物運(yùn)輸任務(wù)。它擁有較大的運(yùn)載能力,能夠?yàn)榭臻g站送去大量的生活物資、實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及推進(jìn)劑等關(guān)鍵物資,有力地保障了航天員在軌生活和科研工作的順利開展。
天舟貨運(yùn)飛船在設(shè)計(jì)上充分考慮了空間站的需求,具備精確的對(duì)接技術(shù)和高效的物資卸載能力,能夠與空間站實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接,確保物資能夠快速、準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)運(yùn)至空間站內(nèi)。同時(shí),天舟貨運(yùn)飛船還具備在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加能力,為空間站的軌道維持和姿態(tài)調(diào)整提供了重要的動(dòng)力支持,大大延長了空間站的在軌運(yùn)行壽命。
然而,隨著中國空間站建設(shè)的不斷推進(jìn)和未來深空探測任務(wù)的逐步開展,對(duì)貨運(yùn)飛船的性能和功能提出了更高的要求。在這樣的背景下,我國新一代太空“快遞員”——輕舟貨運(yùn)飛船應(yīng)運(yùn)而生。在2025年“中國航天日”科普展示活動(dòng)上,輕舟貨運(yùn)飛船正式亮相,吸引了全球航天界的目光。
輕舟貨運(yùn)飛船由中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研制,是一款集“低成本、高可靠、高應(yīng)變、高智能”于一身的輕小快捷飛船,也是中國空間站天地貨物運(yùn)輸體系的重要組成部分。它具有運(yùn)力適中、快速靈活、效益突出的特點(diǎn),將進(jìn)一步增強(qiáng)空間站物資補(bǔ)給的安全性和可靠性,特別是異構(gòu)備份能力,為中國空間站在軌安全穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。
輕舟貨運(yùn)飛船的“小身板”蘊(yùn)含著“大能量”。據(jù)輕舟貨運(yùn)飛船總設(shè)計(jì)師、中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研究員常亮介紹,輕舟貨運(yùn)飛船重量大概5噸,上行運(yùn)力達(dá)到1.8噸以上,下行運(yùn)力為2噸。
這樣的運(yùn)力配置既能夠滿足空間站日常的物資補(bǔ)給需求,又能夠適應(yīng)不同類型貨物的運(yùn)輸任務(wù)。其裝載容積約9立方米,貨物艙的體積為27立方米,可搭載航天員生活物資、科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、科學(xué)載荷等。艙內(nèi)采取四層貨架模式,共有40個(gè)貨格,對(duì)于特殊貨物需求,還在貨架上預(yù)留了相應(yīng)接口,能夠?yàn)椴煌?guī)格和形狀的貨物提供合適的存放空間,大大提高了貨物運(yùn)輸?shù)撵`活性和效率。
為了進(jìn)一步降低中國空間站貨物運(yùn)輸成本并提高運(yùn)輸效率,中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院與火箭研制方中科宇航共同開展了船箭一體化聯(lián)合論證。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、測發(fā)流程、測控通信、臨射裝貨方案等方面開展了一體化的工作。針對(duì)飛船冷鏈運(yùn)輸?shù)囊螅M(jìn)行了發(fā)射流程優(yōu)化,采用船箭一體化測試,簡化了測試發(fā)射流程。這種一體化設(shè)計(jì)理念不僅提高了任務(wù)的經(jīng)濟(jì)性,還大大縮短了發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間,使輕舟貨運(yùn)飛船能夠更快速地響應(yīng)空間站的物資需求,實(shí)現(xiàn)快速發(fā)射。
輕舟貨運(yùn)飛船總指揮、中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院黨委書記舒嶸表示,一體化單艙構(gòu)型設(shè)計(jì)是輕舟貨運(yùn)飛船的突出特點(diǎn)。在滿足任務(wù)需求的前提下,一體化單艙構(gòu)型能夠提高空間利用率,提高任務(wù)的經(jīng)濟(jì)性。一體化構(gòu)型大大降低了輕舟的外形尺寸,把最大最好的空間提供給了貨物,為航天員提供方便快捷的操作空間。同時(shí),這種構(gòu)型更容易選擇到合適的運(yùn)載,可以適應(yīng)多型火箭,滿足快速發(fā)射的需求,進(jìn)一步增強(qiáng)了輕舟貨運(yùn)飛船的靈活性和適應(yīng)性。
智能化也是輕舟貨運(yùn)飛船的一大亮點(diǎn)。輕舟配備了智能貨物運(yùn)輸管理系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)貨物的智能識(shí)別、定位和管理。航天員可以通過語音交互等方式快速找到所需物品,提高了貨物取送的效率,減輕了航天員的工作負(fù)擔(dān),同時(shí)也降低了因人工操作失誤導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)。這種智能化的設(shè)計(jì)理念不僅體現(xiàn)了中國航天技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,也為未來空間站的智能化運(yùn)營和管理提供了有益的探索。
除了具備強(qiáng)大的貨物運(yùn)輸能力外,輕舟貨運(yùn)飛船還展現(xiàn)出多樣化的應(yīng)用潛力。它不僅可以運(yùn)輸航天員的生活物資、科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備等常規(guī)貨物,還能搭載各種試驗(yàn)載荷,支持有人或無人參與的空間科學(xué)載荷和多種在軌試驗(yàn),滿足空間站多樣化的需求,提高了空間站的科研和應(yīng)用價(jià)值。
值得一提的是,輕舟貨運(yùn)飛船還積極引入了商業(yè)航天的理念和技術(shù)手段。首次采用貨物運(yùn)輸系統(tǒng)抓總的商業(yè)模式,將運(yùn)載與飛船結(jié)合得更緊密,做到系統(tǒng)整體優(yōu)化設(shè)計(jì);引入商業(yè)航天理念,推動(dòng)新思路、新器件、新材料在航天領(lǐng)域的快速迭代與應(yīng)用,形成良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。此外,輕舟貨運(yùn)飛船還計(jì)劃通過探索冠名權(quán)、搭載IP文化、品牌傳播、科普合作等多種商業(yè)模式,與社會(huì)各行各業(yè)開展創(chuàng)新合作,以形成良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,推動(dòng)中國航天事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
今年,輕舟貨運(yùn)飛船初樣試飛船計(jì)劃首飛,正樣首飛船計(jì)劃于明年具備出廠條件,可執(zhí)行空間站貨物運(yùn)輸任務(wù)。隨著輕舟貨運(yùn)飛船的逐步投入使用,中國空間站的物資運(yùn)輸能力將得到進(jìn)一步提升,為空間站的長期穩(wěn)定運(yùn)行和深空探測任務(wù)的開展提供更加有力的保障。相信在不久的將來,輕舟貨運(yùn)飛船將如同一艘艘靈動(dòng)的“太空方舟”,在浩瀚宇宙中穿梭往來,為中國航天事業(yè)的發(fā)展開辟更加廣闊的天地。
消息來源:《科技日報(bào)》4月25日報(bào)道《我國新一代,正式亮相!計(jì)劃今年首飛》
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