解讀“天舟一號”貨運飛船：不僅是送貨那么簡單

　　中國自主研制的首艘貨運飛船“天舟一號”計劃在4月20日至24日擇機發射。在這位“太空快遞員”啟程前，相關專家受訪時指出：貨運飛船，不僅是送貨那么簡單。

　　4月17日7時30分，承載著長征七號遙二運載火箭與天舟一號貨運飛船組合體的活動發射平臺駛出總裝測試廠房，平穩行駛約2.5小時后，垂直轉運至發射區。垂直轉運的順利完成，標志著“天舟一號”飛行任務正式進入發射階段。閆寧攝

　　“貨運飛船開創人類太空長期駐留時代。”國際宇航聯空間運輸委員會秘書長、中國航天科工集團公司二院二部研究員楊宇光說。

　　1978年1月20日，蘇聯拜科努爾航天中心成功發射人類首艘貨運飛船“進步一號”，并在發射兩日后與在軌運行的禮炮六號空間站對接，為兩名航天員送去1.3噸的食物、給養、零件備份和科學儀器，以及帶去1噸的推進劑和氧氣。

　　楊宇光說，載人空間站運行軌道高度較低，大氣產生的阻力會使空間站不斷減速，導致軌道降低。以往空間站在耗盡自身攜帶的推進劑貯存量后便難以為繼。

　　“另一方面，直到今日環控生保系統也沒有實現消耗品100%回收利用，意味著人類在太空長期駐留需要不斷補充給養。”楊宇光說，自從進步號貨運飛船出現，蘇聯便不斷刷新人類在太空駐留的紀錄，比如和平號空間站創造人類在太空連續駐留423天的“奇跡”。

　　中國航天科技集團五院研究員龐之浩說，最初的貨運飛船都是從載人飛船演變過來，蘇聯對聯盟號載人飛船進行改裝，“拆掉座椅、環境控制與生命保障、返回著陸和應急救生等系統”，使進步號貨運飛船每次飛行可送去2噸左右的物資。

　　4月17日7時30分，垂直轉運的順利完成，標志著“天舟一號”飛行任務正式進入發射階段。張文軍 攝

　　此外，進步號飛船為空間站送去維修用的部件和新的科學實驗儀器，使人們可以更靈活多樣地安排新的科學實驗，成為空間站效能的“倍增器”。

　　進步號貨運飛船經歷多次改型，服役至今。統計稱，從1978年的“進步一號”到2017年2月22日發射的“進步MS—05號”，蘇聯/俄羅斯累計發射了156艘進步號貨運飛船。

　　龐之浩特別提到，進步號貨運飛船在1993年、1999年先后兩次進行“人造月亮”實驗：打開它攜帶的直徑達22米的太陽傘，在距離地球350千米高的地方向地面反射一道亮光，其亮度相當于月球的兩三倍。

　　不過，單靠進步號貨運飛船無法滿足重量超過400噸、擁有6名常駐乘組的國際空間站運營所需。為此，歐洲航天局研制自動轉移飛行器(ATV)，日本宇宙航空研究開發機構研制空間站轉運飛行器(HTV)。

　　楊宇光說，ATV的貨運能力是“進步號”的三倍左右，但從2008年至2014年僅執行5次任務便“棄而不用”，只是將其推進艙用在美國新一代獵戶座飛船上。HTV每次可為國際空間站運送6噸貨物，其特點是在“貨運飛船界”擁有最大艙門。從2009年9月至2016年12月，HTV成功完成6次任務，接下來將發展出低成本的HTV—X。

　　美國政府在21世紀初提出“商業軌道運輸服務”計劃，旨在讓私營公司研發用于空間站貨運及乘組運輸的航天器。美國太空探索技術公司(SpaceX)的“龍飛船”、美國阿聯特技術系統公司和軌道科學公司的天鵝座貨運飛船、美國內華達山脈公司的追夢者航天飛機等“應運而生”。

　　楊宇光說，“龍飛船”與天鵝座飛船是目前僅有的正在使用的商業貨運飛船，它們的共同特點是類似于HTV——被空間站機械臂抓捕再靠泊在國際空間站。

　　龐之浩注意到，“龍飛船”采用熱防護罩，是目前唯一可以重返地球并運回物品的貨運飛船，因此備受青睞。截至2017年2月，“龍飛船”已進行10次商業補給任務發射。

　　對于中國來說，重約13噸、貨運能力約為6噸的天舟貨運飛船將開啟空間站時代的黎明。“天舟”充分繼承了“天宮一號”、“天宮二號”和“神舟”積累的技術基礎，具備為空間站補加推進劑的能力，還具備較長時間獨立自主飛行能力。

　　航天專家還將視線投向更遠的未來，例如建設月球基地或火星基地，必然需要降低貨物運輸的成本。“將月球基地的貨物運輸成本降低到近地軌道貨運的水平，”楊宇光說，那將使人類進入“開發太陽系的新紀元”。（記者張素）

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