天舟四號貨運(yùn)飛船發(fā)射成功：中國空間站在軌建造揭幕

2022 年5 月10 日1 時(shí)56 分，天舟四號貨運(yùn)飛船在文昌航天發(fā)射場由長征七號遙五運(yùn)載火箭成功發(fā)射。8 時(shí)54 分，天舟四號采用自主快速交會對接模式，成功對接空間站天和核心艙后向端口。這是2022 年空間站建造任務(wù)的首次發(fā)射，正式開啟了中國空間站全面建造的大幕。天舟四號貨運(yùn)飛船裝載了神舟十四號3 名航天員6 個(gè)月在軌駐留消耗品、推進(jìn)劑、應(yīng)用實(shí)（試）驗(yàn)裝置和樣品材料、備品備件及部分載荷等物資，交會對接完成后，將轉(zhuǎn)入組合體飛行段。

天舟四號與空間站組合體交會對接（來源：CCTV-13）

按需裝載，天地運(yùn)輸更可靠

天舟貨運(yùn)飛船采用型譜化方案，設(shè)計(jì)了滿足不同貨物運(yùn)輸需求的全密封、半密封半開放、全開放3個(gè)貨物艙模塊，與通用推進(jìn)艙模塊組合形成全密封貨運(yùn)飛船、半密封半開放貨運(yùn)飛船和全開放貨運(yùn)飛船3種型譜。從外觀看，天舟四號貨運(yùn)飛船與之前型號幾乎完全相同，是由全密封貨物艙和推進(jìn)艙構(gòu)成的全密封貨運(yùn)飛船，是世界現(xiàn)役貨物運(yùn)輸能力最大、在軌支持能力最全面的貨運(yùn)飛船。

天舟四號發(fā)射入軌后采用自主快速交會對接模式對接于核心艙后向端口，形成組合體運(yùn)行。其主要任務(wù)是為神舟十四號航天員乘組提供物資保障、空間站在軌運(yùn)營支持和空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，停靠空間站期間將實(shí)施貨物補(bǔ)給、推進(jìn)劑補(bǔ)加，開展空間科學(xué)實(shí)（試）驗(yàn)。同時(shí)，還具備承擔(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(yùn)營支持任務(wù)的能力以及空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)支持能力。

天舟四號此次裝載了航天員系統(tǒng)、空間站系統(tǒng)、空間應(yīng)用領(lǐng)域、貨運(yùn)飛船系統(tǒng)共計(jì)200 余件（套）貨物，其中包括貨包貨物和直接安裝貨物，攜帶補(bǔ)加推進(jìn)劑約750 千克，上行物資總重約6 噸，比天舟三號帶貨量更大，將為神舟十四號航天員乘組6 個(gè)月在軌駐留，空間站組裝建造，開展材料科學(xué)、微重力、航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)等空間應(yīng)用領(lǐng)域提供物資保障。

為保證貨物安全快遞到“太空之家”，天舟四號采用貨包、支架、貯箱等多種貨物裝載方式，貨物種類、數(shù)量可根據(jù)空間站需求動態(tài)配置，為此在飛船設(shè)計(jì)過程中，科研人員會針對大質(zhì)量質(zhì)心和質(zhì)量特性的變化進(jìn)行考量，并對飛船控制系統(tǒng)進(jìn)行地面驗(yàn)證試驗(yàn)，確保無論載貨量大小，飛船都能順利完成“宇宙級帶貨”的任務(wù)。

改進(jìn)優(yōu)化，貨包定位更便捷

天舟貨運(yùn)飛船系統(tǒng)研制過程中，始終秉承著“以人為本，持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化”的原則。據(jù)貨運(yùn)飛船系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師黨蓉介紹，此前天舟二號的貨物標(biāo)簽是二維碼，航天員通過掃碼進(jìn)行取貨，為了讓航天員查找和取用貨物更加便捷，天舟四號通過標(biāo)簽和提手的色彩設(shè)計(jì)，增加了貨包色彩標(biāo)識，即使用不同顏色的標(biāo)簽區(qū)分不同系統(tǒng)的貨物，以便航天員更直觀地區(qū)分生活物資或需轉(zhuǎn)移的物資。此外，標(biāo)簽的顏色均選用了深藍(lán)、淺藍(lán)等“不會讓人感到緊張”的顏色，每項(xiàng)變化都經(jīng)過了人機(jī)功效評價(jià)。

同時(shí)，為了方便航天員在軌操作裝貨適配板，避免每次準(zhǔn)確對位螺釘，天舟四號的適配板和對應(yīng)貨架增設(shè)了搭扣帶，實(shí)現(xiàn)了在軌期間便捷防漂；為減小緩沖包裝材料對在軌空間的占用，便于收納存儲，對貨包內(nèi)的緩沖泡沫進(jìn)行了分塊小型化優(yōu)化設(shè)計(jì)，并增加氣柱緩沖方案以減重。這些巧妙的設(shè)計(jì)極大助推了天舟四號叩問“天宮”。

浩瀚宇宙，天河行舟。天舟四號飛行任務(wù)是空間站在軌建造階段的揭幕之戰(zhàn)，將為穩(wěn)步推進(jìn)我國空間站工程任務(wù)，打造國家太空實(shí)驗(yàn)室奠定基礎(chǔ)?？臻g站建成后，天舟貨運(yùn)飛船還將為空間站的在軌運(yùn)營和航天員的長期駐留提供堅(jiān)實(shí)的天地運(yùn)輸保障。