十万个为什么|货运飞船是怎么给空间站进行补给的？

2017年4月20日，中国首艘货船“天舟1号”成功下水。这艘货船是干什么用的？原来它是用来给空间站供电的！今天，空间站已经成为人类在太空中的“太空载体”。它的体积和质量非常大，可以容纳许多宇航员长时间停留和进行各种空间实验和空间应用。坠落的“和平号”空间站已经飞行了15年，现在运行的“国际空间站”也已经飞行了13年。长期以来，空间站的环境控制和生命支持、宇航员的日常生活以及空间实验所需的载荷都需要从地面提供。载人飞船可以携带少量货物上下，但供应主要是通过货运飞船和航天飞机实现的。最早用于补给的宇宙飞船实际上是载人宇宙飞船。除了运送人，载人飞船还留下一些空间来运载少量的货物。特种货船出现后，载人飞船的上行载重量可以忽略不计，但载人飞船的返回舱可以将空间站的部分实验载荷带回地面，仍然具有很大的实用价值。货船是人类空间活动扩大和空间站日益复杂的产物。它被用来为空间站提供推进剂、实验负载、食物、水和其他在太空工作和生活的消耗品。“进步”号货船首次投入使用，是联盟号载人飞船的改进。这是一次性消耗品，当它返回时会完全燃烧。它不能把货物带回地面。1978年，苏联使用联盟号火箭发射了进步1号货船，并成功地与礼炮6号空间站对接，运送了大约2.3吨材料，包括1吨推进剂和总共1.3吨食物、替换零件、科学有效载荷和其他材料。进步号货船也有能力升级空间站的轨道。“进步”号宇宙飞船今天已经发展了三代。尽管受到原设计的限制和货物运输能力的限制，它仍然是“国际空间站”的主要货船之一。目前，欧洲航天局的自动货船和日本的H-II运载火箭，以及美国空间探索技术公司的“龙”号宇宙飞船也在执行“国际空间站”的货运任务。未来，美国轨道科学公司的天鹅座宇宙飞船也将加入。欧洲航天局的自动货船也有能力升级空间站的轨道。像日本的H-II转移飞行器一样，它是一次性的，不能将空间站的材料带回地面。与俄罗斯航天器相比，欧洲、美国和日本的航天器具有更先进的设计和更大的运载能力。欧洲航天局的自动货船的运输能力为7.6吨，日本的H-II运输机的运输能力约为6吨，美国的“龙”号宇宙飞船的货物能力也比“进步”号宇宙飞船强。目前，日本的H-II运载火箭和美国的“龙”号宇宙飞船除了设计加压货舱外，还拥有独立的非加压货舱，可以直接为“国际空间站”运送暴露的实验载荷或空间站设备。这是美国航天飞机退役后仅有的两个具有非加压货物运输能力的航天器。说到空间站的补给，航天飞机非常重要。它有一个大货舱，长约18.3米，直径约4.57米，可将多达25吨的载荷送入轨道。在“国际空间站”建造期间，空间站的巨型桁架、太阳翼、实验舱和节点舱被送入轨道。它是该站建设的第一贡献者。除了运载大量未加压的货物以补充空间站之外，航天飞机货舱还可以运载多功能后勤舱，能够运输多达9吨的货物。他们向“国际空间站”运送了大量加压货物，这有力地支持了“国际空间站”的正常运行及其空间实验和应用。