“天舟一号”的太空加油将如何实现？

中国第一艘货船“天舟一号”即将下水。作为中国第一个太空“快递兄弟”，天舟一号自然备受关注。“天舟一号”的核心任务之一是实施在轨推进剂补充技术，也就是通常所说的“太空加油”。根据计划，“天舟一号”和“天宫二号”将执行三次自主快速交会对接任务，并完成三次“太空加油”任务。看到这一点，一些小伙伴们不禁好奇:人们经常听说飞机在空中加油，但什么是"太空加油"？

“天舟一号”想象图(网络图)

事实上，在轨推进剂补充技术是空间站建设的标准。随着空间技术的发展，如何延长航天器在轨寿命越来越受到人们的关注。虽然空间接近真空状态，但低地球轨道空间站在运行过程中仍会受到残余大气阻力的影响，轨道高度将逐渐降低。然而，空间站推进剂的运载能力是有限的。一旦“弹药耗尽”，岂不是与地球相撞？

为了避免这种情况，使空间站保持在恒定的轨道高度，延长其在轨运行寿命，有必要及时补充燃料，于是“太空加油”技术应运而生。过去，中国没有自己的空间站，被排除在国际空间站参与者之外，因此没有启动“太空快车”服务。现在，国际空间站即将退役，而中国的载人空间站项目正处于起步阶段。俗话说，有市场就有需求。“快递兄弟”天舟一号光荣地上任了。目前，“天舟一号”的“快递”方案还没有公开报道，但我们可以通过“天舟一号”的外国前辈了解“快递兄弟”在太空的日常生活。

“天宫二号”空间实验室(来源:*电视台)

我们知道在空中给飞机加油不容易，给空间站“加油”当然也不容易。作为空间站领域的“载体”，俄罗斯(前苏联)是第一个研究和实施“太空加油”技术的国家。俄罗斯最早的“进步”号货船装备了四个橡胶隔膜罐，其中两个装有燃料，两个装有氧化剂。当航天器和空间站对接时，它们的推进剂加注管会自动连接并检查密封性。在确保密封没有问题后，空间站上的压缩机将被来自补给罐的氮气压缩到高压缸中。宇宙飞船将用高压氮气给填充罐加压，因此推进剂将被推进空间站的补充罐。这个补给过程由地面或空间站控制。为了避免推进剂泄漏的危险，燃料和氧化剂应该首先填充。

空间站补给系统示意图(来源:文献

中国载人航天系统的构成(来源:中国载人航天官方网站)

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参考:

[1]观察家新闻。天舟一号货船和长征七号火箭准备于4月20日至24日在[发射。(2017-017) [2017-019]。http://www.guancha.cn/Science/2017_04_17_403974.shtml.

、杨振春、傅、。[，在轨推进剂自动补充研究。中国航天，2012(12):36-39。

臧家良。空间站及其推进系统[。载人航天，2003(2):29-36。

龚。[太空补充系统建模与仿真研究。国防科技大学，2007。