據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，北京時(shí)間2022年11月12日10時(shí)03分，搭載天舟五號貨運(yùn)飛船的長征七號遙六運(yùn)載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火發(fā)射，約10分鐘后，天舟五號貨運(yùn)飛船與火箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道，飛船太陽能帆板順利展開工作，發(fā)射取得圓滿成功。12時(shí)10分，飛船完成與中國空間站天和核心艙后向?qū)涌诘慕粫尤蝿?wù)，創(chuàng)下人類航天器最快交會對接紀(jì)錄。
天舟五號貨運(yùn)飛船裝載了約6.7噸物資，包括航天員系統(tǒng)準(zhǔn)備的食品、醫(yī)藥物品、衛(wèi)生清潔用品等貨包，空間站關(guān)鍵設(shè)備的備份件、維修件，空間應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)載荷，以及約1.4噸的補(bǔ)加推進(jìn)劑，將為神舟十五號乘組3人6個(gè)月在軌駐留、空間站組裝建造和空間應(yīng)用領(lǐng)域提供物資保障。作為第四艘到訪中國空間站的貨運(yùn)飛船，天舟五號貨運(yùn)飛船開創(chuàng)多個(gè)“首次”。
這是我國載人航天工程的第26次發(fā)射任務(wù)，也是長征系列運(yùn)載火箭的第449次飛行。至此，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心完成的發(fā)射任務(wù)次數(shù)達(dá)到200次，成為我國首個(gè)完成200次發(fā)射的航天發(fā)射中心，創(chuàng)造了中國航天史上新的紀(jì)錄。
近年來，這個(gè)發(fā)射場迎來高密度發(fā)射期，將天和核心艙、問天和夢天實(shí)驗(yàn)艙等順利送入太空，為中國人在太空擁有自己的空間站貢獻(xiàn)了力量。從“1”到“100”，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用時(shí)32年，而從“100”到“200”僅用6年時(shí)間。這就是中國航天速度。
中國超快速交會對接技術(shù)成功在軌實(shí)施，打破了此前國際空間站由俄羅斯“聯(lián)盟MS-17”載人飛船于2020年10月14日創(chuàng)造的3小時(shí)3分鐘的紀(jì)錄，標(biāo)志著中國航天交會對接技術(shù)取得新的突破。
交會對接技術(shù)是載人航天活動三大基本技術(shù)之一，曾是中國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略第二步任務(wù)的關(guān)鍵內(nèi)容。2011年，神舟八號飛船與天宮一號完成首次交會對接;2012年，神舟九號任務(wù)突破和掌握了航天員手控交會對接技術(shù);2017年，天舟一號貨運(yùn)飛船成功開展與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室的6.5小時(shí)快速交會對接在軌試驗(yàn)，使中國成為世界上第三個(gè)掌握近地快速交會對接技術(shù)的國家。如今，中國又打破世界紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)2小時(shí)超快速交會對接。
與天舟貨運(yùn)飛船此前的6.5小時(shí)快速交會對接相比，天舟五號貨運(yùn)飛船主要從兩方面進(jìn)行了方案調(diào)整。一是優(yōu)化了交會對接的控制制導(dǎo)策略，將遠(yuǎn)距離導(dǎo)引過程由多圈次壓縮為不到一圈，將多次變軌壓縮為了兩次綜合機(jī)動，該部分用時(shí)由原來的4個(gè)多小時(shí)減少到約1個(gè)小時(shí);二是在近距離自主控制段，減少了多個(gè)用以確認(rèn)飛船狀態(tài)的停泊點(diǎn)，類似動車組減少經(jīng)停車站數(shù)量一樣，加快了接近速度，該階段時(shí)長由2個(gè)多小時(shí)縮短為約40分鐘。
2小時(shí)超快速交會對接技術(shù)突破，對于中國空間站的長期在軌運(yùn)營具有重要現(xiàn)實(shí)意義。運(yùn)輸時(shí)長大大縮短，使運(yùn)輸特殊鮮活試驗(yàn)品成為可能，而且能夠極大增強(qiáng)太空緊急救援能力。如果將該技術(shù)應(yīng)用于神舟載人飛船，將大大減少航天員赴空間站的飛行時(shí)間。從6.5小時(shí)到2小時(shí)，天舟五號任務(wù)成功解鎖中國空間交會對接技術(shù)的新功能，實(shí)現(xiàn)了“太空貨運(yùn)專列”到“太空貨運(yùn)高鐵”的華麗升級，讓太空見證了新的“中國速度”。
這是中國空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成后，長七火箭首次發(fā)送“太空快遞”，也意味著空間站在軌建造階段長七型號發(fā)射任務(wù)圓滿收官。
自2017年執(zhí)行天舟一號貨運(yùn)飛船發(fā)射任務(wù)起，長七火箭與天舟貨運(yùn)飛船五度攜手，火箭總體技術(shù)狀態(tài)逐漸趨于穩(wěn)定，測發(fā)周期也由最初的42天逐步縮減到27天。從發(fā)射場流程優(yōu)化到高密度發(fā)射，再到如今可以實(shí)現(xiàn)天舟貨運(yùn)飛船2小時(shí)快速交會對接，長七火箭正不斷刷新自己的“送貨”速度。
長七遙五火箭發(fā)射成功后，研制團(tuán)隊(duì)接到了執(zhí)行2小時(shí)超快速交會對接任務(wù)的技術(shù)需求。這意味著長七火箭需要實(shí)現(xiàn)更高的入軌精度。
事實(shí)上，空間站的實(shí)驗(yàn)艙、天舟貨運(yùn)飛船和神舟飛船任務(wù)，都是交會對接任務(wù)，這對火箭發(fā)射入軌精度本身就有很高的要求。長七火箭把貨運(yùn)飛船送到預(yù)定軌道后，天舟飛船一圈的軌道周期大約是5400秒，而長七火箭要達(dá)到的入軌精度偏差不能超過4秒，該入軌精度是中國現(xiàn)役運(yùn)載火箭中最高的。
為了實(shí)現(xiàn)高精度入軌，長七火箭采用高精度激光陀螺和光纖陀螺慣性測量組合的設(shè)計(jì)方法。在飛行過程中，控制系統(tǒng)能夠快速為火箭規(guī)劃出最佳飛行路線;“迭代制導(dǎo)技術(shù)”的保駕護(hù)航，則可以幫助火箭提前預(yù)見偏差，實(shí)時(shí)修正，保證入軌精度。此次發(fā)射中，為了幫助天舟五號貨運(yùn)飛船實(shí)現(xiàn)2小時(shí)快速交會對接，長七火箭再次實(shí)現(xiàn)高精度入軌。長七火箭入軌精度再提升一個(gè)數(shù)量級是天舟貨運(yùn)飛船與空間站組合體交會對接的基礎(chǔ)。
作為太空“快遞小哥”，長七火箭立項(xiàng)之初和目前的主要任務(wù)都是承擔(dān)空間站貨運(yùn)飛船的發(fā)射任務(wù)。專家指出，長七火箭近地軌道運(yùn)載能力達(dá)14噸級，搭載遠(yuǎn)征上面級，可實(shí)現(xiàn)太陽同步軌道9.5噸的運(yùn)載能力，既可以發(fā)射天舟貨運(yùn)飛船，也可以發(fā)送其它衛(wèi)星載荷，后續(xù)可在中低軌衛(wèi)星發(fā)射中發(fā)揮更廣泛的作用。
天舟五號貨運(yùn)飛船升空后，與地面之間有個(gè)“聯(lián)絡(luò)員”——應(yīng)答機(jī)，能完成基本的測距、測速，讓“天舟五號”知道自己在哪。同時(shí)這位“聯(lián)絡(luò)員”還像一輛往來天地的“信息專列”，把“天舟五號”的遙控、遙測、話音等重要信息一一收集，在天地之間傳輸。
空空通信設(shè)備是中國空間站組合體和所有飛船交會對接的“紅娘”。百里“姻緣”一線牽，貨運(yùn)飛船與中國空間站相距近100公里時(shí)，便可建立通信。空空通信設(shè)備悄悄拉動“太空姻緣線”，讓兩個(gè)航天器到達(dá)同一“約會”地點(diǎn)，最終完成交會對接。
空空通信設(shè)備由天線、空空通信機(jī)和接口等多臺產(chǎn)品組成，成對地配置在兩艘需要對接的航天器上，它負(fù)責(zé)傳送指令、姿態(tài)及定位數(shù)據(jù)等重要信息，實(shí)時(shí)完成兩個(gè)航天器相對位置和速度信息的傳遞。
據(jù)透露，中國空間站建成后，空空通信設(shè)備不僅可以為來訪飛船的交會對接提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通信，同時(shí)也可為多個(gè)對接航天器并網(wǎng)運(yùn)行提供天地通信的冗余保障。中國空間站T字基本構(gòu)型組裝完成后，航天員的天地往返將愈加頻繁、空間試驗(yàn)量會日益加大，對物資補(bǔ)給和科學(xué)設(shè)備的需求也將不斷增加，我們所有的研制生產(chǎn)過程必須可控可測，各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)需一致穩(wěn)定，以保證航天產(chǎn)品質(zhì)量。
天舟五號貨運(yùn)飛船搭載了中國首臺空間應(yīng)用燃料電池，計(jì)劃開展中國首次燃料電池空間在軌試驗(yàn)，將為后續(xù)宇航燃料電池應(yīng)用設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支撐，推動宇航燃料電池工程應(yīng)用發(fā)展，為中國載人探月任務(wù)推進(jìn)提供有力支持。
月球上一天大約相當(dāng)于地球上的一個(gè)月，未來的載人探月任務(wù)必須應(yīng)對在月夜長時(shí)間無太陽光照等嚴(yán)苛環(huán)境，而傳統(tǒng)儲能發(fā)電系統(tǒng)會造成重量大幅增加，無法滿足載人探月任務(wù)能源系統(tǒng)需求。對此，研制團(tuán)隊(duì)把目光鎖定在具有較高比能量的燃料電池上，計(jì)劃在太空驗(yàn)證燃料電池在微重力等空間環(huán)境下的運(yùn)行特性規(guī)律。
天舟五號貨運(yùn)飛船是中國空間站在軌建造階段最后一發(fā)“送貨”任務(wù)。后續(xù)中國空間站完成在軌建造后，初步計(jì)劃每年發(fā)射兩艘載人飛船和兩艘貨運(yùn)飛船。為了滿足密集發(fā)射的需要，天舟貨運(yùn)飛船實(shí)行組批生產(chǎn)的方式，同一批次的外形、功能相似或相近。
據(jù)介紹，天舟三號、天舟四號、天舟五號貨運(yùn)飛船是同批次生產(chǎn)的，天舟六號到天舟十一號則是另外一批。從天舟六號貨運(yùn)飛船開始，會進(jìn)行系統(tǒng)升級，如對貨物艙進(jìn)行比較大的改進(jìn)，大幅度增強(qiáng)密封艙的貨物運(yùn)輸能力等，這樣給航天員提供的物資可以支撐更長的時(shí)間。
“夢圓航天，正當(dāng)其時(shí)”的殷殷囑托時(shí)時(shí)在心中回蕩，“擔(dān)負(fù)第一棒使命、交付第一棒答卷、成就第一棒榮光”的鏗鏘宣言不斷在耳邊回響。航天人永遠(yuǎn)在路上!
來源：中新網(wǎng)、新華網(wǎng)、央廣軍事、央視新聞客戶端等綜合
