天舟四號“太空快遞”都送了啥？
金磊 發自 凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI
“3，2，1，點火！”
就在今天凌晨1點56分，天舟四號貨運飛船在文昌航天發射場，劃破夜空，成功發射。
而此次完成“託舉”工作的，正是長征七號遙五運載火箭。
這也是它首次實現在一個月內（27天）完成測試和發射——“火箭的測發週期較天舟三號任務時減少4天”。
在大概10分鐘後，飛船與火箭成功分離，進入預定軌道。
2點23分，飛船太陽能帆板順利展開工作。至此，此次發射任務可以説是圓滿成功。
8點54分，天舟四號貨運飛船成功與在軌運行的空間站組合體交會對接。
而這次天舟四號貨運飛船的成功發射，其背後的意義不僅僅是“‘太空快遞’發貨成功”那麼簡單，正如央視點評：
這是我國載人航天工程的第22次發射任務，也是長征系列運載火箭的第420次飛行。
至此，中國空間站建造階段的大幕正式拉開。
我們先來了解一下天舟四號這位“快遞小哥”。
它身高10.6米，“腰圍”3.35米，體重13.5噸。
△圖源：新華網
雖説天舟四號的發射，是空間站貨物運輸系統的第4次遠征，但這卻是我國空間站建造階段的首次發射。
而它要執行的任務也是非常明顯——幫“神十四”乘組帶貨。
因為航天員需要在空間站長期駐守，而他們的吃、穿、用乃至呼吸所需的物資，就需要貨運飛船及時送到空間站來維繫。
據瞭解，這次天舟四號裝載了共計200 餘件貨物，涵蓋航天員系統、空間站系統、空間應用領域和貨運飛船系統。
其中包括貨包貨物和直接安裝貨物，攜帶補加推進劑約750千克，上行物資總重約6000千克。
這些貨物將為神舟十四號乘組3人6個月在軌駐留、空間站組裝建造、開展材料科學、微重力、航天醫學試驗等空間應用領域提供物資保障。
而為了能讓這批“快遞”安全送達，天舟四號採用了貨包、支架、貯箱等多種貨物裝載方式，貨物種類、數量可以根據空間站需求動態配置。
與此同時，還具備承擔空間站姿態軌道控制、併網供電以及空間站遙測、數據傳輸支持等空間站運營支持任務的能力以及空間科學實驗支持能力。
但也正如這位“快遞小哥”的編號，在它之前其實還有三位“前輩”，分別是天舟一號、天舟二號和天舟三號。
送出“太空快遞”開天闢地第一單的，便是“老大哥”天舟一號。
在2017年4月20日，他“駕駛”着長征七號遙兒運載火箭“開往”天宮二號，運貨能力為6.5噸。
天舟一號於2017年4月22日與天宮二號完成首次對接，並於2017年9月22日完成任務，進入大氣層燒燬。
“二哥”天舟二號是在2021年5月29日發射，它的“座駕”是長征七號遙三運載火箭，並於5月30日與天和核心艙完成自主快速交會對接。
天舟二號“服役”時間長達9個月，於今年3月31日受控進入大氣層。
“三哥”天舟三號則是在2021年9月20日，“駕駛”長征七號遙四運載火箭發射升空，與天和核心艙及天舟二號組合體完成交會對接後。
（注：天舟二號在此之前已從空間站天和核心艙後向端口分離，並繞飛至前向端口完成自動交會對接）
天舟三號至今仍在崗位中堅守，而此次天舟四號的對接，會跟當時“二哥”和“三哥”協同工作模式相同。
也就是一個在首，一個在尾，共同守護天和核心艙。
這便是我國“太空快遞員”——天舟“家族”的全貌了。
那麼接下來，我們有必要再瞭解一下這次貨運飛船的“座駕”——長征七號運載火箭。
測發天數壓縮至27天長征七號運載火箭是我國新一代中型運載火箭，由航天科技集團一院研製。
它是一款兩級半、全液氧煤油推進劑的火箭，能將14噸有效載荷送入可與中國空間站交會對接的近地軌道。
也正如剛才所述，“太空快遞員”們的“座駕”各不相同，從“大哥”到“三哥”，分別是遙二、遙三和遙四。
那麼這次託舉天舟四號的長征七號遙五運載火箭，又有什麼不同呢？
據中國航天報介紹，長征七號運載火箭有17項技術狀態改進，並將中國北斗衞星導航系統升為衞星定位第一優先級，火箭飛行可靠性提升至0.9838，達到世界先進水平。
與此同時，長征七號運載火箭試驗隊優化測發流程，將測發天數壓縮至27天。
首次實現液氧、煤油推進劑並行加註，射前工作時長縮短三分之一，有效提高了發射場工作效率。
不僅如此，據人民日報介紹，為了應對海南濕熱多雨、颱風頻繁的海洋氣候，長征七號火箭具備了全天候發射能力，可以在低温燃料加註後停放24小時。
正如火箭院總體部火箭設計專家朱平平所説：
以“長五”“長七”為代表的新一代運載火箭，加註的推進劑分別是液氫、液氧和液氧、煤油，都是低温燃料。
其中液氫的温度達零下253攝氏度，液氧的温度達零下183攝氏度。液氫液氧燃燒後產生的是水，無毒無污染，且大大提高了火箭的運載能力。
截至目前，伴隨着天舟四號的成功發射，長征系列運載火箭發射次數已經達到了420次。
但更重要的是，這也意味着中國空間站建造階段的大幕正式拉開。
實現我國載人航天工程“三步走”戰略目標的關鍵之戰，已經打響。
參考鏈接：
[1]https://finance.sina.com.cn/tech/2022-05-10/doc-imcwipii8960092.shtml
[2]https://m.jxnews.com.cn/news/system/2022/05/10/019628964.shtml[3]http://www.news.cn/politics/2022-05/10/c_1128635577.htm[4]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1732399917199169303[5]https://baike.baidu.com/item/%E5%A4%A9%E8%88%9F%E4%B8%80%E5%8F%B7/15727980?fr=aladdin— 完 —
量子位 QbitAI · 頭條號簽約