走近开年第一“船”

钱航 张露文

长征七号：空间站的“火箭专列”

从2017年4月20日，长征七号运载火箭成功发射天舟一号货运飞船以来，这是两位“老搭档”的第7次合作。

名字有深意 

中国人用“长征”来命名自己研制的火箭型号，既有纪念长征这场伟大战略转移之意，也是中国航天人时刻自我警醒：在星辰大海的征途上，探索永无止境。

稳

作为我国新一代高可靠性、高安全性、无毒、无污染的中型运载火箭，长征七号运载火箭在研制过程中，是按照载人火箭的可靠性标准设计的，它最大的特色就在于“稳”。

一般卫星发射入轨后，若位置略有偏差，可以慢慢调整，但是天舟货运飞船要与高速运行（7.8公里/秒）的空间站对接，这对其入轨精度和可靠性是双重考验。为此，长征七号运载火箭通过迭代制导控制，二子级火箭能根据实际情况随时修正航向，将天舟货运飞船送到设定位置。

载荷大

长征七号运载火箭是为搭载天舟货运飞船，满足给中国空间站“送货”的需求，量身研制的新一代中型运载火箭，其近地轨道运载能力达14吨，被人们亲切地称为空间站的“火箭专列”。

长征七号运载火箭正开展5.2米整流罩的研制工作，将提高载荷适应范围，充分发挥火箭能力。未来，长征七号运载火箭将继续执行空间站货运飞船发射任务，以每年1～2次的发射频率为中国空间站正常运转提供物资保障。

知识拓展

为什么选在海南文昌发射？

海南文昌航天发射场，是继甘肃酒泉、山西太原、四川西昌航天发射场之后，我国的第4个航天发射场，也是我国首个低纬度滨海发射基地。那么，文昌航天发射场有哪些优势呢？

地处低纬度 节约能耗

发射场离赤道越近、纬度越低，发射时越可以利用惯性产生的离心现象，降低发射所需的能耗，使用同样的燃料可以达到的速度也更快。

靠近海边 更安全

一些发射场在发射火箭时，要临时迁移大批居民，以防止第一级火箭坠落时对当地居民造成伤害。文昌航天发射场靠近海边，火箭发射后第一级火箭坠落于南海，不仅可以避免上述问题，还能提高残骸坠落的安全性。

火箭运输更便利

公路和铁路运输大型火箭难度大，文昌航天发射场有风景优美的海岸线和优良港口，火箭可以“乘船”从天津整体运输至文昌清澜港。

海南文昌航天发射场主要承担地球同步轨道卫星、大吨位空间站、货运飞船、探月工程三期、大质量极轨卫星以及对外发射服务

天舟七号“开箱”

天舟七号是个携带了约5.6吨物资的大家伙，也是世界现役货物运输能力最大、货运效率最高、在轨支持能力最全的货运飞船。

那么，天舟七号里面到底都装了些什么？

? 天舟七号上的货物

实验装置

空间应用系统在本次任务中共计上行产品61件，它们将被转运至空间站实验设施内，开展空间生命科学、空间材料科学、微重力流体物理研究与燃烧科学等共计33项科学实（试）验。

春节大礼包

神舟十七号乘组在“太空家园”度过龙年春节时，天舟七号给他们送去了年夜饭——饺子、桂花芝士年糕、八宝饭，还有寓意“十全十美”的八珍鸡、老汤牛肉等十大菜肴。

? 神舟十七号乘组享用年夜饭并拜年

航天员长期在轨飞行，新鲜水果是最受他们欢迎的食物，得益于天舟七号装载能力的大幅提升，这次还运送了将近90千克新鲜水果。

天舟七号里藏着的“小心机”

在空间站建造阶段初期，供电插座一旦发生熔断器熔断，只能整机更换，由航天员将供电插座带回地面并返厂维修。这种维修方式成本高、周期长，随着空间站内空间科学实（试）验逐步增加，已不能适应载人航天的新需求。而天舟七号携带上天的新型供电插座，具备可在轨独立更换熔断器的功能。航天员在轨维修时，就像拧螺丝钉一样简便。

交会对接快

天舟七号入轨后，对接于中国空间站核心舱后向端口，形成组合体。与常规6.5小时完成交会对接相比，天舟七号采用了3小时快速交会对接方案，将“快递”提升为“速运”。

不必走走停停

在近距离导引段，缩短了近距离飞行流程，减少了走走停停，时长缩短了约2小时。

快速交会对接优势多

3小时快速交会对接方案，可以减少航天员的飞行压力，减少对电池燃料等的需要，提升了任务整体应对故障的能力。

相对位置的调整快

得益于技术逐步成熟，技术人员可以在更短的时间内完成飞船和空间站相对位置调整。因此，通过调整飞船的飞行轨迹，使天舟七号与空间站的远距离导引段缩短了一个圈次，时长相应缩减了1.5小时。

未来，我国将发射与空间站共轨飞行的巡天空间望远镜，开展广域巡天观测；还将适时发射扩展舱段，将中国空间站基本构型由“T”字型升级为“十”字型，扩展舱段包括多个领域的空间科学实验机柜和舱外实验装置；同时，也将升级航天员在轨防护、锻炼、饮食、卫生等设施设备……让我们一起期待“太空家园”更多好消息吧！

知识拓展

天舟货运飞船 飞行频次降低了

以往每个飞行乘组出发前，都会先发射一艘货运飞船，为即将启程的航天员乘组备好物资。而天舟七号将为在轨的神舟十七号和后续的神舟十八号两个乘组运送补给物资。今后，天舟货运飞船的发射频次也将调整为两年三发，这是为什么呢？

物资很充足

据介绍，现在空间站物资很充足，不仅可以支持正常的航天员驻留、平台的维护升级以及在轨大规模实验任务开展，还可以在紧急情况下额外支持航天员驻留3个月。

货运飞船“升级”

发射频次的降低，得益于天舟货运飞船装载量的提升——从原来的标准型货运飞船升级为改进型的货运飞船，其装载的空间和装载的质量都提升了20%以上，一次运的货物的数量比之前要多。

可精准补货

我国载人航天工程已经建立了天地联动的物资信息系统，研发了物资设计寿命和设计使用模型。随着数据的累积，模型越来越精确，可对后续需求进行精准预估，做到了精准补货——缺什么就补什么，不少带同时也不多带。

空间站可“自给自足”

中国空间站的再生生保系统完全正常在轨运行；在轨的氧气的再生，可以达到100%；水的再生达到95%，这种补给效率就可以大大降低上行载荷的质量。

（责任编辑 / 高琳  美术编辑 / 周游）