天舟二號貨運飛船是天舟系列貨運飛船的第二次飛行任務,也是該系列中第一艘正式用於補給天宮號太空站的無人貨運飛船。2021年5月29日,天舟二號從中國文昌太空發射場使用長征七號運載火箭發射升空,順利與天和核心艙的對接。此前,天舟二號曾因「推遲發射」引發外界猜測,在歷經九天的「療傷」後,最後完成升空任務。
在全球忙於抗疫的同時,中國並沒有停下邁向「航天大國」的腳步。繼天和核心艙之後,中國的天舟二號貨運飛船終於成功送達快遞。
時事看通識
「推遲發射」 為火箭療傷
原定於5月20日升空的天舟二號貨運飛船,官方在發射前一天宣布推遲,未有提及原因,引來外界揣測。天舟二號貨運飛船為何推遲了九天發射?航天科技集團所屬中國運載火箭技術研究院(以下簡稱火箭院)試驗隊表示,當天晚上九時許,距離發射不到四個小時,一個壓力值參數異常出現,不能滿足發射的指標要求。型號隊伍開始組織問題排查,分析故障,最後因技術原因決定推遲發射。
駐北京火箭院的人員趕往海南,拆除包覆在外的絕熱層;同一時間,火箭院的其他人員乘坐第一班飛機趕往文昌航天發射場更換產品。研製人員通過大量的仿真試驗模擬箭上狀態,進行故障復現,以定位故障原因。
經過各個部門的努力,天舟二號於5月29日準確進入預定軌道,成功運送物資。天舟二號是搭建空間站「天地運輸走廊」的關鍵,更關係着後續載人航天計畫能否順利實施。升空任務的順利完成,距離中國空間站的建成,又近了一步。
超越天舟一號核心指標
距離天舟一號貨運飛船飛天已經過去了整整四年時間,天舟二號與之對比有哪些提升呢?天舟一號與天舟二號兩艘貨運飛船皆為「推進艙+全密封貨艙」的兩艙結構設計,軸向總長約10.6米,太陽翼展開寬度14.9米,推進艙直徑2.8米,貨艙直徑3.35米。兩艘飛船的最大發射質量皆為13.5噸。
衡量貨運飛船的兩項核心指標是「貨重比」與「運力」。貨重比是指貨運能力與飛船最大發射質量的比值,比值越大運載效率越高。在天舟一號任務時期,該型飛船就以0.48貨重比高居世界現役貨運飛船榜首;同時,6.5噸上行貨運能力也高居世界現役貨運飛船榜首,可謂是雙料冠軍。而天舟二號並不滿足於此,其上行運力進一步提升至6.9噸,而最大發射質量保持13.5噸不變,意味著運力優勢得到了進一步發揚,再就是貨重比從0.48提高至0.51,雙料冠軍地位進一步鞏固。
另一方面,天舟二號還具備全相位、全方位、多構型對接能力,可對在任何空間位置的目標進行對接、可對接目標飛行器的前向、後向、徑向多個方位對接口,以及可以對一字形構型、L形構型、T形構型等多種組合體的的目標飛行器進行對接。而對接目標飛行器的規模也由8噸級升級至180噸級,為天宮空間站最大干字形構型作準備。
太空「黑科技」?
此次任務中,中國航天科工集團有限公司(航天科工)研製的「太空按摩儀」為航天員使用作好準備。可進行「太空按摩」的神經肌肉刺激儀,其主機、刺激和通訊電纜隨天舟二號升空,是「太空醫院」系列產品之一。它主要用於對航天員進行電脈沖刺激,協助航天員進行肌肉疲勞恢復和肌肉力量訓練,防止長期飛行試驗造成的肌肉萎縮。
某些運送的醫療檢測和保障物資具有較強的溫度敏感性,需要存儲在特製的能隔熱保溫的「太空冰箱」中。為滿足材料足夠輕、且能達到出眾保溫效果的要求,航天科工通過特殊工藝將氣凝膠材料真空,製成真空絕熱板。
此外,航天科工利用多種地面測控設備、固定式脈沖測量雷達、晶體元器件產品等,承擔了測發控信號實時監測、外彈道測量、通信保障、提供可靠的時間頻率基準等相關任務。
想一想:
1. 你認為中國的發展應如何平衡民生需要及太空科技發展?試就此問題提出三個建議並說明之。
2. 你有多大程度認同「國家在航天科技上取得成就能夠提升國民身份認同及歸屬感」這個說法?