访天舟一号货运飞船总设计师白明生:开启中国空间站时代
[天舟去天宫积聚力量“太空屋”]
4月20日,中国第一艘货船“天舟一号”开始了一段飞行旅程。就此,记者采访了中国航天科技集团公司第五研究院天舟一号货船总设计师白。
记者:与以前的载人任务相比,天舟一号任务的特点是什么?
白:首先,这次任务是在一个新的状态。这是中国首次进行天州货船试验任务。天舟一号是为空间站的建造和运行而新开发的航天器,总长度为10.6米,最大直径为3.35米。它的质量相当于天宫二号空间实验室,但体积大,经济实惠。其货物运输和推进剂补充的综合能力甚至优于在役国际货船。其次,这在技术上很困难。天舟一号任务需要验证的关键技术,如推进剂补给和自主快速交会对接,是国际公认的载人航天技术难点。掌握这些技术将实现中国航天领域的技术跨越。第三,持续时间长。天州1号和天宫2号的组合计划飞行2个月,之后天州1号将独立运行不少于3个月。从组合的飞行时间和交会对接间隔来看,这是所有载人航天任务中最长的一次。
记者:作为我国自主开发的第一艘货船,天舟一号创造了许多“第一”。请详细介绍一下。
白:天舟一号不仅继承了中国载人飞船和空间实验室的成熟技术,而且创造了自己的六项“绝活”:
首先,这是首次在轨道飞行器之间补充推进剂。正如汽车需要加油一样,未来的空间站也需要为长期轨道“加油”,这项任务将由天州系列货船完成。天州一号和天宫二号将实施中国首次推进剂在轨补充,并计划进行多次推进剂补充试验,以清除中国空间站组装、建设和长期运行的最后一个能源供应障碍。
第二,天基TT&C系统首次成为飞行控制的主要系统。天舟一号首次采用了天基测控系统的设计原理。简而言之,就是将原本在地面或海上的测量系统“移动”到空中,实现对航天器在轨飞行关键事件的全程跟踪,降低人力、物力和财力成本。
第三,中国新开发的七类核心部件首次得到大规模使用,加速了部件的自主控制,牢牢抓住了未来空间站建设的关键生命线。
第四,首次进行了全自主快速交会对接试验。这一次,天舟1号将控制交会对接时间,这花了大约两天,到大约六个小时。例如,天舟一号从“普通列车”向“高速列车”迈出了一大步。
第五,这是第一次进行一些空间应用和技术测试(真实)测试负载。天舟一号作为天地之间的运输工具,在满足货物运输需求的同时,还搭载了数十台装载设备,并在轨道上进行了十多次装载试验,实现了“一次飞行,多种效益”。
第六,这是第一次实施受控落轨。与任务完成后在大气中焚烧卫星的结束方式相比,天州一号首次采用主动离轨方式,并可控制落在预定区域,不仅避免了成为空间垃圾,避免了离轨过程中的不可控因素,而且有助于创造一个清洁安全的空间环境。
记者:天舟一号的成功发射对中国空间站项目的未来发展有什么意义?
白::天舟一号的成功发射标志着中国已经突破并掌握了航天运输系统的关键技术。可以说,天舟一号开启了中国空间站的时代。它具有长期独立飞行能力。它不仅是中国未来空间站的补给船,也是空间科学实验的平台。
天舟一号任务是中国载人航天工程空间实验室阶段的收尾战,标志着载人航天工程“三步走战略”第二步的完成。目前,中国空间站的发展和建设正在稳步推进。空间站的核心模块和实验模块将相继发射。计划于2022年完成空间站的在轨组装和建造。
(温昶,4月20日,本报记者刘小兵,本报记者张文见习记者)