□本報記者 陳麗平 廉穎婷

11月12日10時03分，天舟五號貨運飛船滿載大大小小的貨包，在我國文昌航天發(fā)射場由長征七號遙六運載火箭（以下簡稱長七遙六火箭）托舉升空，奔向蒼穹。

天舟五號貨運飛船是中國空間站在太空形成“T”字構(gòu)型后迎來的首位“訪客”，也是中國航天員首次在軌迎接貨運飛船。

這次任務(wù)與以往最大的不同，就是天舟五號貨運飛船的送貨速度更快，航天員只需等待約2小時，即可收到新鮮貨品。不僅創(chuàng)造了世界最快交會對接紀(jì)錄，更是讓全世界感受到了太空里的中國速度。

圖為天舟五號貨運飛船。航天科技集團(tuán)五院供圖

細(xì)數(shù)任務(wù)四大特點

天舟五號貨運飛船由中國航天科技集團(tuán)有限公司（以下簡稱航天科技集團(tuán)）五院研制，為全密封貨運飛船，是世界現(xiàn)役貨物運輸能力最大、在軌支持能力最全面的貨運飛船。上行物資約6.7噸，飛船裝載了航天員系統(tǒng)、空間站系統(tǒng)、空間應(yīng)用領(lǐng)域的貨物以及實驗載荷超過5.2噸，攜帶補加推進(jìn)劑約1.4噸，將為神舟十五號乘組3人6個月在軌駐留、空間站組裝建造和空間應(yīng)用領(lǐng)域提供物資保障。同時，它還具備了承擔(dān)空間站姿態(tài)軌道控制、并網(wǎng)供電以及空間站遙測、數(shù)據(jù)傳輸支持等空間站運營支持任務(wù)的能力，以及空間科學(xué)實驗支持能力。

本次任務(wù)具有四大特點：首次具備2小時自主快速交會對接能力，創(chuàng)造了世界最快交會對接紀(jì)錄；首次與空間站“T”字構(gòu)型組合體對接，對接目標(biāo)達(dá)80噸量級，證明了貨運飛船對接機(jī)構(gòu)對大噸位目標(biāo)的適應(yīng)性；首次在空間站有人駐留情況下實施貨運飛船交會對接，具備故障情況下手控遙操作交會對接任務(wù)備份能力，提高了近距離交會過程可靠性；搭載多項試驗載荷提高任務(wù)綜合效益，充分利用貨運飛船上行運力資源，支持開展空間科學(xué)與技術(shù)試驗，提高飛行任務(wù)綜合效益。

值得一提的是，天舟五號貨運飛船搭載了由航天科技集團(tuán)五院航天東方紅衛(wèi)星有限公司抓總研制的“澳門學(xué)生科普衛(wèi)星一號”，這是我國為了密切加強內(nèi)地與澳門航天科技合作，推動澳門航天事業(yè)發(fā)展采取的一項重要舉措。同時，搭載了由航天科技集團(tuán)五院529廠自主研發(fā)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)載荷，計劃開展我國首次燃料電池空間在軌試驗。此外，飛船還搭載了約1公斤的植物種子，用于開展航天育種實驗。種子主要包括水稻、小麥、玉米等主糧作物和少量林木種子。后續(xù)，這些種子將通過載人飛船返回地面，經(jīng)過地面培育后投入市場。

可以說，現(xiàn)在的天舟五號貨運飛船功能已經(jīng)擴(kuò)充，不再是一位“太空快遞小哥”，還肩負(fù)著空間站在軌運營支持和空間科學(xué)實驗等工作。

火箭實現(xiàn)高精度入軌

本次任務(wù)，是長征七號運載火箭與天舟系列貨運飛船第五次攜手奔赴太空。為保證兩個航天器順利“牽手”，這就要求火箭必須按照預(yù)先計算好的時間，分秒不差地點火升空，也就是我們說的“零窗口”。

由航天科技集團(tuán)一院研制的長征七號運載火箭作為低溫火箭，與常規(guī)火箭相比，還面臨低溫推進(jìn)劑加注問題和復(fù)雜的發(fā)射前流程。因此，要實現(xiàn)“零窗口”發(fā)射難度更大。

為適應(yīng)后續(xù)空間站建造和運營階段的發(fā)射以及交會對接需求，長征七號運載火箭試驗團(tuán)隊考慮各項方法誤差、工具誤差影響，以及射前目標(biāo)軌道參數(shù)變化的影響，根據(jù)實測箭體重量及發(fā)動機(jī)性能等參數(shù)，對彈道及制導(dǎo)算法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。

長征七號運載火箭采用了自動獲取起飛時間進(jìn)行入軌目標(biāo)參數(shù)在線迭代修正技術(shù)，可以對飛行彈道、落點等進(jìn)行評估，分析不同工況、不同起飛時間對入軌精度和運載能力的影響，并通過大量的數(shù)字和半實物仿真，將精確到秒的“零窗口”拓展為2分鐘左右的“窄窗口”。

“這次任務(wù)我們以高精度把飛船準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道，保障飛船后續(xù)任務(wù)能順利完成?！焙教炜萍技瘓F(tuán)一院長征七號運載火箭總指揮孟剛說，長七遙六火箭入軌精度再提升一個數(shù)量級，是天舟貨運飛船與空間站組合體交會對接的基礎(chǔ)。

對于長征七號運載火箭而言，把貨運飛船送到預(yù)定軌道后，一圈的軌道周期大約是5400秒，而長征七號運載火箭要求的入軌精度偏差不能超過4秒，這也是我國現(xiàn)役運載火箭中入軌精度最高的。

為實現(xiàn)高精度入軌，長七遙六火箭采用高精度激光陀螺和光纖陀螺慣性測量組合的設(shè)計方法。在飛行過程中，控制系統(tǒng)能夠快速為火箭規(guī)劃出最佳飛行路線；“迭代制導(dǎo)技術(shù)”的保駕護(hù)航，還可以幫助火箭提前預(yù)見偏差，實時修正，保證入軌精度。

為應(yīng)對海南濕熱多雨、臺風(fēng)頻繁的海洋氣候，長征七號運載火箭還具備了全天候發(fā)射能力，可以在低溫燃料加注后停放24小時，為成功發(fā)射爭取更多有利時間，形象地說就是“想打就打”。

本次任務(wù)中，火箭共有射前流程優(yōu)化和可靠性提升等17項技術(shù)狀態(tài)變化。其中包括，在發(fā)射日并行加注液氧煤油，減少了射前準(zhǔn)備時間、降低了對人員設(shè)備氣象保障等條件的要求、提高了發(fā)射可靠性；合并第一次總檢查與真增壓匹配測試，確保測試覆蓋性的同時，減少重復(fù)性測試；部分箭上器件裝箭后運往發(fā)射場、部分測試項目出廠前進(jìn)行……通過這一系列舉措，火箭測發(fā)周期減少了4天，由原來的31天縮減到27天。這也是長征七號運載火箭首次實現(xiàn)在一個月完成測試、發(fā)射。

“天舟”將常態(tài)化發(fā)射

“這次任務(wù)是西昌衛(wèi)星發(fā)射中心組建以來第200次發(fā)射，也是文昌航天發(fā)射場今年的收官之戰(zhàn)。”西昌衛(wèi)星發(fā)射中心副主任毛萬標(biāo)說。

我國所有天舟貨運飛船都是從文昌航天發(fā)射場點火升空，組建至今，發(fā)射場已經(jīng)成功發(fā)射了5艘天舟貨運飛船。隨著空間站“T”字基本構(gòu)型組裝完成，后續(xù)，發(fā)射場將保持每半年一次的“天舟”發(fā)射頻率，形成常態(tài)化發(fā)射。

為了確保天舟貨運飛船使命必達(dá)，文昌航天發(fā)射場科技人員不斷提高航天測試發(fā)射能力，為發(fā)射任務(wù)萬無一失、圓滿成功打下堅實基礎(chǔ)。

據(jù)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心總工程師鐘文安介紹：“我們針對天舟貨運飛船的‘專屬座駕’——長征七號運載火箭，積極開展發(fā)射前流程優(yōu)化和可靠性提升。發(fā)射場重新梳理測試項目，將火箭測試周期調(diào)整為27天，相比長征七號首飛整整壓減了15天；優(yōu)化加注發(fā)射階段測試工作，將發(fā)射區(qū)總時間壓減至3天；實施液氧煤油并行加注，把發(fā)射日測試時間精簡至8小時，極大提升了火箭發(fā)射工作效率，實現(xiàn)能夠在一個月內(nèi)完成天舟任務(wù)測試、發(fā)射的目標(biāo)?！?/p>

在一次次任務(wù)中，文昌航天發(fā)射場科技人員對測試發(fā)射流程進(jìn)行持續(xù)迭代優(yōu)化，研究形成新一代運載火箭扁平化組織指揮體系架構(gòu)；持續(xù)精細(xì)化質(zhì)量管控，從任務(wù)管理程序規(guī)范、質(zhì)量風(fēng)險管控、發(fā)射區(qū)精細(xì)化管理、發(fā)射日預(yù)案完善等方面，不斷完善質(zhì)量管控方法和形式；持續(xù)增強設(shè)備設(shè)施可靠性，實現(xiàn)了測試發(fā)射的信息化、集約化，不斷提升設(shè)備設(shè)施環(huán)境適應(yīng)性；持續(xù)開展科研攻關(guān)，在基礎(chǔ)研究、技術(shù)突破、工程研制等方面下功夫，確保研究成果能夠服務(wù)轉(zhuǎn)化于高密度航天發(fā)射任務(wù)。