天舟二號創下了多個「首次」 專家揭「返回」時間點玄機

撰文:施予
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3月31日,中國天舟二號貨運飛船完成既定任務,受控再入大氣層,少量殘骸落入南太平洋預定安全海域。據新華社4月2日報道,自2021年5月29日發射升空以來,天舟二號在軌飛行總天數超過300天。

北京飛行控制中心天舟二號任務副總師姜萍表示,天舟二號返回釋放出兩大信號:神舟十三號返回在即,天舟四號蓄勢待發。

據介紹,太空站運營期間,航天員乘組常態化駐留周期為6個月,意味着每半年要進行一次乘組輪換和貨物補給,升空時,貨運飛船要先於載人飛船,攜帶在軌駐留物資、太空站備份設備、空間科學載荷、補加推進劑等上行物資到達太空站,所謂「兵馬未動、糧草先行」;撤離時,貨運飛船通常也要先於載人飛船,帶走大部分太空生活廢棄物。送別天舟二號貨運飛船後,在軌飛行的神舟十三號航天員乘組正在緊張進行飛船返回各項準備,計劃於4月中旬返回地面。

「天舟二號設計壽命為2年,這時返回也是為了『讓賢』天舟四號,合理運用貨運飛船對接口。」 中國航天科技集團五院天舟二號貨運飛船副總指揮李志輝說。天和核心艙配置有5個對接口,其中後向對接口、前向對接口用於對接貨運飛船。天舟二號返回後騰出一個對接口,同在軌飛行近200天的天舟三號一起,靜待天舟四號。

關鍵詞:快速交會

天舟二號與太空站核心艙分離後,充分利用飛船推進劑餘量,成功實施了貨運飛船與太空站2小時快速交會試驗。

「這次快速交會試驗,我們控制貨運飛船在2個小時內完成了從入軌到與空間站交會的過程,這項技術如果應用於後續任務,不僅能大大提高任務效率,還將進一步縮短航天員在密閉空間滯留的時間。」姜萍說。

天舟系列飛船見證了我國交會對接技術的飛速發展。天舟一號先後與天宮二號空間實驗室進行3次交會對接,首次交會對接歷時兩天左右;天舟二號先後與天和核心艙進行4次交會對接,首次交會對接歷時約8小時。

關鍵詞:受控離軌

李志輝介紹,對完成任務的天舟二號實施離軌、主動銷燬操作,是「和平科學利用太空資源的又一次生動實踐,展現了中國負責任的航天大國擔當。」

「航天器受控離軌後有兩種方式回到地球,一種是載人飛船,有回收着陸系統,保證航天員平安回家;再一種是按照國際慣例,讓完成使命或壽命末期的在軌航天器再入大氣層進行銷燬。」李志輝說。

目前,天舟二號絕大部分已燒蝕殆盡,少量殘骸沉入南太平洋無人區域,這個區域也是國際上通用的低軌航天器再入區域。

2021年5月29日,搭載天舟二號貨運飛船的長征七號遙三運載火箭,在文昌航天發射場點火發射。(視覺中國)

關鍵詞:多面手

姜萍介紹,天舟二號在軌飛行期間,先後按計劃完成了飛船繞飛、機械臂轉位艙段驗證、手控遙操作交會對接等多項拓展應用試驗,為太空站在軌建造和運營管理積累了經驗。

「天舟二號在軌執行各項任務期間,北京飛行控制中心精確完成地面指揮控制和運行管理,及時進行故障或異常應急處置。」姜萍說。

「天舟二號的主要功能是物資補給,其次它還是整個空間站組合體的『動力艙』。」李志輝介紹,空間站組合體優先通過貨運飛船供能,將貨運飛船作為組合體姿態、軌道調整的執行機構,從而相對延長核心艙發動機使用壽命。

2022年是中國載人航天工程立項實施30周年,也是太空站建造決戰之年。按照載人航天工程總體規劃,2022年還將組織實施問天艙、夢天艙、貨運飛船、載人飛船等6次飛行任務。「天舟三號、天舟四號功能相近,主要是進行物資補給。目前天舟二號作為中國太空站階段首艘貨運飛船,仍然是承擔試驗任務最多的一艘貨運飛船。」李志輝說。