
天舟十号货运飞船将于近日择期发射。目前,发射任务各系统已完成相关功能校验,各项发射准备工作就绪。
天舟十号货运飞船是中国天舟系列的第十艘货运飞船,是世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船。作为空间站物资补给的核心载体,天舟十号这次都带了哪些东西,将要执行什么任务?一起来了解。
天舟货运飞船总长10.6米,由货物舱和推进舱组成,专门用于为空间站运送货物,发射重量约14吨,是目前现役运载能力最强的货运飞船。此次天舟十号装载的货物总重量超过6吨,主要用于保障神舟二十三号和神舟二十四号两批航天员乘组在轨正常工作、生活所必备的物品,以及空间站在轨运营所需的维j6国际修备件,包括航天员系统、空间站系统、货运飞船系统和应用任务领域共计220多件(套)货物,总重约5.2吨,另外携带约700公斤的推进剂。
在生活物资方面,本次任务上行了苹果、青提和蟠桃等新鲜果蔬,以及冷冻牛排、冷冻鸡翅,提升了食谱的多样性和就餐体验。为了满足航天员在轨锻炼的需求,天舟十号还搭载了一台新的太空跑台。该跑台经过十余项技术优化,通过改进主体结构及在轨可更换单元(ORU),显著提升了跑步体验和锻炼强度,为航天员长期驻留提供体能保障。同时,针对一些需要低温冷藏保存的生物样品,货运飞船上也搭载了太空冰箱。
中国航天科技集团于磊介绍,天舟十号搭载的科学载荷设备数量,也是空间站建造以来最多的一次。这次入轨以后,将要开展一些新技术新产品的在轨验证。
在天舟十号货运飞船的“太空包裹”里,装载了第三套编号为“F”的新款“飞天”舱外航天服。新款舱外航天服有哪些特点?相比之前的航天服又有哪些方面的提升?
新款的“飞天”舱外航天服按照完善设计、兼顾长远的指导思想,使用寿命由原来的“3年15次”提升为“4年20次”。延续并优化了第二代“飞天”舱外服的设计,肘关节和膝关节使用了气密轴承,关节寿命、灵活性比第一代显著提高,具备更完善的生命保障系统、更好的热防护能力和更高的可靠性。同时,新款舱外服在设计中进一步考虑到在轨维护的便利性,具备较好的模块化设计和测试维修性。这意味着当舱外服的易损部件出现问题或达到寿命时,可以随时进行在轨更换,从而延长整套服装的总体使用寿命。
此外,与之前的舱外服相比,新款舱外航天服在确保安全可靠的前提下,在热舒适性、人机操作界面、操作安全性等方面进行了优化改进,航天员穿着更为舒适便捷。
目前,编号为“D”“E”的两套舱外服已成功保障神舟二十一号乘组的3次出舱活动。
此前货运飞船大约每半年发射一艘,现在这个间隔正在逐渐拉长。天舟十号货运飞船的在轨停靠时间也将进一步延长。
货运飞船在轨停靠时间的延长,意味着每艘船可以为空间站提供更长时间的物资保障和推进剂补加服务,从而降低发射频率,节约运营成本。但停靠时间延长,对飞船本身的在轨可靠性提出了更高要求。
中国航天科技集团于磊介绍:“我们现在逐渐要把货船的停靠时间扩展到将近一年左右。这里面也会做很多工作,包括里面用的一些设备、材料,它在轨的实际表现怎么样,地面上会做很多分析和实(试)验来证明它在轨时能表现良好。”不过,于磊也指出,停靠时间更长只是能力的一部分。决定发射频率的,还有空间站的实际物资消耗需求。
目前,天舟货运飞船的载货比在全球现役货运飞船中是最高的,同时它还能实现推进剂补加、组合体轨道控制、搭载实验载荷等多种功能。设计人员表示,在未来的空间站运营中,天舟货运飞船仍然是不可替代的。
此次任务中,长征七号运载火箭也有一些新改进,它搭载了一个叫“扁鹊”的模块,是“箭上故障诊断与处置系统”。
长七火箭是为满足中国空间站货运飞船发射任务而研制的新一代中型运载火箭,除了具有高可靠、高安全、绿色无污染的特点,本次任务,它还搭载了箭上故障诊断与处置系统——扁鹊,可以帮助运载火箭实现在发动机故障情况下的高安全、高可靠智能飞行,为下一代火箭实现智慧飞行奠定关键技术基础。
中国航天科技集团赵永志介绍,发动机故障一旦发生,很可能会导致任务失利,但是对于一个火箭而言,单台发动机发生故障并不意味着火箭完全失去了继续执行任务的能力。这次搭载长七遥十一运载火箭的“扁鹊”故障诊断系统具备三个主要功能,分别是故障诊断、弹道重规划和制导姿控重构。
“扁鹊”故障诊断系统是在飞行过程中主动诊断发动机的故障,接收控制系统的位置、速度、姿态、过载这些飞行状态参数,进行信息融合之后给出科学的诊断结果。在线诊断的时间测试下来在几百毫秒量级。
重复使用和智慧飞行是下一代火箭的两大关键技术特征。本次搭载的“扁鹊”故障诊断与处置系统,是一次智慧飞行的关键技术演示验证飞行,能够为下一代火箭实现智慧飞行奠定关键技术基础。
5月是海南文昌一年中雷电第二多发的月份,天舟十号货运飞船发射任务即将实施,精准预报发射窗口天气情况至关重要。从雷达监测到云图追踪,文昌航天发射场如何破解雷雨难题、精准“盯紧”好天气?
临近发射日,文昌航天发射场气象系统持续紧盯发射窗口天气变化,加密气象会商频次;提前开展多轮模拟仿真训练,提升气象人员应对复杂天气的研判能力。
文昌航天发射场贵志成介绍,气象系统精心做好换季维护和设备检查,同时也利用自研的可视化的工具,融合多元数据,更加快速、科学地对天气作出判断。另外,在发射日当天,会充分利用新建成的地面接收站、应用高分辨率云图,实时跟踪降水云团。
“对于气象系统来说,未来总是不确定的,但我们相信通过这些努力,能最大限度提升对未来的把握。”贵志成表示,根据最新预报,发射日当天,场区受副热带高压控制,低层东南风带来较为充沛的水汽,可能造成短时的弱降水,但各项气象条件满足发射的要求。
目前,文昌航天发射场气象系统已启动24小时不间断气象预报机制,越临近发射窗口,预报更新频次越密集,全程为天舟十号发射任务提供精准气象数据支撑,实时监测工作将持续至火箭点火升空。
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