4月20日19時41分，我國首艘貨運飛船“天舟一號”發(fā)射升空。天舟一號是我國自主研制的首艘貨運飛船，將與天宮二號空間實驗室完成交會對接，實施推進劑在軌補加，突破和掌握推進劑在軌補加等關(guān)鍵技術(shù)。天舟一號將使中國具備向在軌運行航天器補給物資、補加推進劑的能力，將為確保未來中國空間站在軌長期載人飛行提供關(guān)鍵支撐。天舟一號的首飛，將揭開我國載人航天工程空間實驗室飛行任務收官之戰(zhàn)的序幕，為空間站階段任務奠定堅實基礎(chǔ)。
首次挑戰(zhàn)“零窗口”發(fā)射
由于此次發(fā)射天舟一號飛船要和天宮二號空間實驗室實現(xiàn)交會對接，對發(fā)射精度要求很高，因此此次發(fā)射將采用“零窗口”發(fā)射，即發(fā)射窗口是一個確定時間點，一秒都不能差。這也是海南發(fā)射場首次挑戰(zhàn)“零窗口”發(fā)射，對于火箭和發(fā)射場系統(tǒng)可靠性提出了很高要求，要求各系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合，精準操控、精確決策，確保飛船能夠準時成功入軌。因為“零窗口”發(fā)射，所以火箭組成需要復雜的系統(tǒng)，發(fā)射前的操作流程也非常復雜。在發(fā)射過程中任何一個環(huán)節(jié)出了問題，都會為“零窗口”發(fā)射中造成很大困難。除火箭本身的原因外，海南多雨的天氣也成為影響火箭零窗口發(fā)射的重要因素。設計人員在研制長征七號運載火箭之初，就為其增加了“防雨防水”這項本領(lǐng)，使它成為我國第一款能在中雨條件下發(fā)射的運載火箭，保證了在惡劣天氣下也能實現(xiàn)零窗口發(fā)射的能力。
現(xiàn)役運載能力最強貨運飛船
天舟一號采用兩艙構(gòu)型，由貨物艙和推進艙組成，總長10.6米，艙體最大直徑3.35米，太陽帆板展開后最大寬度14.9米，起飛重量約13噸，載荷運送能力約6噸，推進劑補加能力約2噸，載貨比達到0.48，具備獨立飛行3個月能力，運載能力躋身世界前列。俄羅斯“進步”號貨運飛船貨艙容積為6.6立方米，運載能力2.6噸，并可進行在軌推進劑補加服務。歐洲“自動轉(zhuǎn)移飛行器”貨運飛船全長10米，最大直徑4.5米，重量約10噸，運貨能力可達7.6噸，是迄今運載能力最大的貨運飛船，從2008年起到2014年共發(fā)射了5個，但目前已經(jīng)停止建造。美國“龍”貨運飛船長5.9米，最大直徑3.7米，其運送載荷最大質(zhì)量6噸，返回載荷最大質(zhì)量3噸。總體來說，天舟一號運載能力居于前列，而在現(xiàn)役貨運飛船中其運載能力是最大的。
首次實施“太空加油”任務
此次任務天舟一號將與天宮二號空間實驗室完成交會對接，首次實施推進劑在軌補加，突破和掌握推進劑在軌補加等關(guān)鍵技術(shù)。近地軌道運行的航天器都會由于空氣阻力而“掉高度”，如果不能維持高度，其在軌壽命將比較有限。這需要火箭發(fā)動機適時啟動以維持軌道高度，但是其攜帶的燃料有限，這就為被稱為“太空加油”的在軌推進劑補加技術(shù)提出了需求。目前掌握推進劑在軌補加技術(shù)的只有美、俄兩國，此次天舟一號的一個重要使命就是驗證這項技術(shù)，這也是決定中國未來空間站能否順利發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。為此，先期發(fā)射入軌的天宮二號安裝了一套全新的補加系統(tǒng)，其補加原理類似于油管與油槍的對接，不過精度和密封性要求非常高。
首個實現(xiàn)天地一體化互聯(lián)網(wǎng)絡的航天器
天舟一號使用了多項通信新技術(shù)，包括網(wǎng)絡接入技術(shù)、網(wǎng)絡交換技術(shù)及高清圖像傳輸技術(shù)，這些技術(shù)成功構(gòu)建了一個標準化、高速、大容量的開放性網(wǎng)絡平臺。天舟一號貨運飛船將是首個實現(xiàn)天地一體化互聯(lián)網(wǎng)的航天器。天地一體化就是航天員在太空中使用互聯(lián)網(wǎng)，上網(wǎng)感受和在家是一樣的。為了達到這樣的效果，科研人員在天舟一號上安裝了最新研制的以太網(wǎng)交換機，這就相當于給太空里的飛船開通了百兆寬帶。更快的互聯(lián)網(wǎng)訪問速度，不僅支持船內(nèi)高清視頻、大批量載荷數(shù)據(jù)傳輸，還可以無縫接入天宮二號空間站網(wǎng)絡，天舟一號也成為推動數(shù)據(jù)傳輸跨入千兆比特高速時代的第一種航天器。
為后續(xù)空間站任務奠定堅實基礎(chǔ)
我國載人航天工程實施“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，第一步為載人飛船階段，第二步為空間實驗室階段，第三步為空間站階段。當前第二步戰(zhàn)略已進入最后的關(guān)鍵階段——空間補給技術(shù)的驗證，將由天宮二號間實驗室、天舟一號貨運飛船和長征七號運載火箭共同完成。此次天舟一號發(fā)射，標志著我國已正式啟動載人航天“三步走”戰(zhàn)略第二步的收官之戰(zhàn)，將為后續(xù)空間站階段奠定堅實基礎(chǔ)。（作者系中國網(wǎng)時事評論員）
