2024中國太空站迎新 盤點天舟七號送上天新年禮包

1月18日在北京航太飛行控制中心拍攝的天舟七號貨運太空船向太空站組合體靠攏的畫面。（新華社）

新華每日電訊18日報導，大陸長征七號運載火箭託舉着天舟七號貨運太空船1月17日晚點火發射，向中國太空站送出2024年「新年太空大禮包」，「火箭專列」再送「天舟」赴「天宮」，2024年中國載人航太工程的首次發射看點多多：這趟「新年禮包」貨物多達260餘件，「太空快遞」解鎖「送貨」新模式，還有新一代供電插座，實現低成本在軌維修。

據報導，長征七號運載火箭是爲滿足中國太空站工程發射貨運太空船而研製的新一代中型運載火箭，近地軌道運載能力達14噸，暱稱太空站的「火箭專列」。

2017年4月20日，長征七號運載火箭成功發射天舟一號貨運太空船，這次任務已是第七次與「老搭檔」天舟貨運太空船一起奔赴太空。

長征七號運載火箭在研製過程中，是按載人火箭的可靠性標準設計的。「每髮長徵七號運載火箭最大特色就在於『穩』。」航太科技集團一院長征七號運載火箭發射隊隊員周寧說。

一般衛星發射入軌後即使位置略有偏差也可再慢慢調整，而天舟貨運太空船要與以每秒7.8公里高速運行的中國太空站進行對接，入軌精度與可靠性同等重要。爲此，長征七號運載火箭通過反覆運算制導控制，二子級火箭將能根據實際情況隨時修正航向，將天舟貨運太空船送到設定位置。

未來幾年，長征七號運載火箭將繼續執行太空站貨運太空船發射任務，以每年1至2次的發射頻率爲中國太空站正常運轉提供物資保障。航太科技集團一院長征七號運載火箭發射隊隊員邵業濤說明，長征七號運載火箭正開展5.2米整流罩的研製工作，將提高載荷適應範圍，充分發揮火箭能力。

給茫茫太空中的太空站「送貨」，難度無異於「萬里穿針」，這一過程被稱爲「太空牽手」，必須既快又穩。本次天舟七號貨運太空船入軌後採用3小時快速交會對接方案，相比常規6.5小時快速交會對接方案，進一步壓縮了對接時間。

從6.5小時到3小時，時間的節省離不開高效的指揮，航太科技集團五院研製的太空船制導導航與控制（GNC）系統便是太空船遨遊太空的「領航員」。

據悉，此次任務通過調整太空船的飛行軌跡，天舟貨運太空船與太空站的遠距離導引段縮短了一個圈次，時長相應縮短約1.5小時。在近距離導引段，由於技術日趨成熟，減少了「走走停停」，縮短了約2小時。

「此次3小時快速交會對接方案是綜合火箭系統、太空站系統的相關要求提出的全新對接方式。」航太科技集團五院專家李智勇表示，該方案靈活度更高，適應範圍更廣，進一步提高了貨運太空船自主交會對接能力，豐富了交會對接模式，進一步推動了中國太空交會對接技術發展。

天舟七號貨運太空船是世界現役貨物運輸能力最大、貨運效率最高、在軌支持能力最全的貨運太空船，由航太科技集團五院抓總研製。作爲今年中國載人航太工程的第一次發射任務，它將爲在軌的神舟十七號和後續的神舟十八號兩個乘組運送補給物資。

本次天舟七號攜帶的太空人系統、太空站系統、應用任務領域、貨運太空船系統和工程總體貨物多達260餘件，運輸物資總重約5.6噸，具有裝載貨物種類多、大型貨物多的特點。其中，試驗載荷定製貨包等大型貨物，每件貨物重量在100千克以上，將應用於太空站在軌運營、太空在軌科學試驗以及太空人生活保障。

這得益於天舟貨運太空船裝載量的提升。航太科技集團五院專家楊勝介紹，從天舟六號開始，天舟系列太空船「升級」爲改進型貨運太空船，裝載太空和裝載重量都得到了提升。

隨着太空船載貨量增加，大家「備貨」的底氣越來越足。天舟七號還爲太空人乘組準備了2400千克的生活物資，包括龍年春節年貨、新鮮果蔬大禮包等。其中新鮮水果將近90公斤，讓太空人在太空也能「暢吃」果蔬。此外還搭載了多個科學載荷，對後續太空探測具有重要意義。

「我們爲太空人乘組精心準備了龍年的盲盒，可以爲大家展現出來一個非常不一樣的、星辰大海一樣的龍年。」中國太空人中心太空人系統副總指揮尹銳說。

此外，中國載人航太工程已建立天地聯動的物資資訊系統。隨着建造階段任務在軌資料的累積，模型越來越精確，可對後續需求進行精準預估，所需物資不少帶同時也不多帶，補給效能不斷提升。

本次天舟七號的大禮包裡還有一位特別的「新成員」——可在軌獨立更換熔斷器的新型供電插座。雖然這位太空站「新成員」身形嬌小，只有10釐米見方，但卻具備快速拆裝、插槽對位等多項在軌維修功能，將對太空人在太空站的在軌用電起到舉足輕重的作用。

如果把太空站看做一個配置豪華的「三居室」，那麼「室內」的各種載荷就像房間中的「家用電器」，想要讓它們保持正常工作，除依靠供電電源外，供電插座也必不可少。

在太空站建造階段初期，供電插座一旦發生熔斷器熔斷，只能進行整機更換，由太空人將供電插座帶回地面返廠維修，維修成本高、週期長。隨着太空站內太空科學實驗逐步增加，對接於供電插座的載荷種類越來越多，用電狀態和工況更加複雜，供電插座內部熔斷器異常熔斷的概率增加，整機返廠維修方式已不適應載人航太新需求。

爲此，航太科技集團五院研製團隊開展了基於微重力環境的熔斷器元件維修技術研究，供電插座維修方式由「整機維修」優化爲「外置器件」維修方式。

採用新一代供電插座後，太空人在軌維修時，僅需像「擰螺絲」一樣，摘掉供電插座外置熔斷器元件、更換新的元件，即可完成維修，可大幅節約成本、縮短維修週期。