4月22日，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室順利完成自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。

天舟一號(hào)與天宮二號(hào)在軌加注的大戲即將上演。

本次天舟一號(hào)的最大看點(diǎn)，就是在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加，媒體通俗地稱之為“太空加油”。太空加油的目的和重要性不言而喻，燃料是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，沒有燃料的空間站，就好比沒有燃料的汽車。

據(jù)中國(guó)空間技術(shù)研究院貨運(yùn)飛船系統(tǒng)總體副主任設(shè)計(jì)師雷劍宇介紹，目前國(guó)際上掌握了在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)的只有俄羅斯和美國(guó)等少數(shù)國(guó)家，其中，實(shí)現(xiàn)在軌加注應(yīng)用的只有俄羅斯。歐空局、加拿大、日本等機(jī)構(gòu)和國(guó)家在此方面也進(jìn)行著積極的研究探索，國(guó)際上在該領(lǐng)域的比拼從未停歇。圍繞在軌補(bǔ)加技術(shù)，各國(guó)也提出了氣體回用法、被壓法、放空法和貫通法等不同方法，我國(guó)科研人員經(jīng)過比對(duì)調(diào)研，選用的是無增壓氣體損耗的氣體回用法，這種方法系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度較大，但氣體資源利用率高，一旦突破以后對(duì)于今后空間站建設(shè)具有重大意義。 

雷劍宇向記者簡(jiǎn)單介紹了在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加的大致過程，當(dāng)天舟一號(hào)和天宮二號(hào)對(duì)接鎖緊后，首先檢查補(bǔ)加裝置和管路的氣密性，隨后天宮二號(hào)上的壓氣機(jī)將手風(fēng)琴狀的膜盒儲(chǔ)箱中的氣體壓回氣瓶中，這樣不僅做到了被補(bǔ)加方的增壓氣體無損耗，同時(shí)在天舟一號(hào)和天宮二號(hào)的燃料儲(chǔ)箱間形成了壓力差。隨后，推進(jìn)劑在壓力差的作用下，自動(dòng)從壓力高的天舟一號(hào)儲(chǔ)箱流入壓力低的天宮二號(hào)儲(chǔ)箱，當(dāng)兩側(cè)壓力恢復(fù)一致時(shí)，加注工作完成，最后系統(tǒng)還要進(jìn)行管路吹除工作，確保兩航天器分離時(shí)殘存在管路中的推進(jìn)劑不會(huì)在空間擴(kuò)散，污染對(duì)接機(jī)構(gòu)和航天器表面。

雷劍宇提到，通常所說的推進(jìn)劑，其實(shí)是分為燃燒劑和氧化劑兩種，兩者不能“見面”，否則會(huì)發(fā)生爆炸，所以推進(jìn)劑補(bǔ)加系統(tǒng)實(shí)際是由燃燒劑加注系統(tǒng)和氧化劑加注系統(tǒng)兩套系統(tǒng)獨(dú)立組成的，兩套系統(tǒng)加注時(shí)序不同，采用物理隔離，每套系統(tǒng)中還有一組備份管路。作為飛船總體設(shè)計(jì)單位，我院科研人員對(duì)補(bǔ)加系統(tǒng)的組成、控制、診斷等進(jìn)行了一整套詳細(xì)的設(shè)計(jì)和頂層驗(yàn)證工作，經(jīng)過多次地面試驗(yàn)，天舟一號(hào)可以充分滿足天宮二號(hào)的推進(jìn)劑補(bǔ)加需求。雷劍宇同時(shí)透露，因?yàn)樘昭a(bǔ)加過程復(fù)雜，分為29個(gè)步驟，每步都需要精細(xì)控制，整個(gè)補(bǔ)加過程要持續(xù)五天。

本次天舟一號(hào)突破和掌握推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)，將為我國(guó)空間站組裝建造和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)掃除在能源供給問題上的最后障礙。展望在軌補(bǔ)加技術(shù)的未來，我院科研人員同樣充滿信心，在軌補(bǔ)加技術(shù)前景廣闊，可以在此基礎(chǔ)上發(fā)展出“在軌補(bǔ)加平臺(tái)”等，建設(shè)“太空加油站”為衛(wèi)星等航天器提供推進(jìn)劑補(bǔ)加服務(wù)，甚至在未來，還可以建立中國(guó)人的“深空加油站”，為挺進(jìn)深空提供動(dòng)力支持。

期待天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室在軌加注取得圓滿成功！