天舟一号货运飞船,是我国第一艘自带发动机的货运飞船,是中国首个真正意义上的无人空间站,是我国航天事业发展的重要里程碑 。天舟一号搭载了11台天和核心舱、2台货运飞船以及多个实验舱,它就像一个“小家” 。天宫一号与普通货运飞船相比有什么不同呢?未来几年如何发展?
一、设计思路
天宫一号的主要任务是突破、验证和掌握无人交会对接技术 。空间实验室的任务将使航天员能够进入无人的自主工作、生活 。天宫一号采用的是液氧煤油作为推进剂 。相对于普通货运飞船具有许多优点:1、可靠性高:由于没有发动机为货运飞船提供动力;2、具有发射-返回过程中不需补给燃料的特点;3、重量轻(不到同等质量俄罗斯联盟飞船1/3);4、成本低(造价仅与俄罗斯联盟飞船1/3相当);5、适应复杂多变环境适应能力强;6、可多次使用(4-6次发射可长期在轨运行);7、具有维护管理便利技术;8、采用推进剂热控技术;9、采用自主安全冗余设计;10、采用可回收再利用模式;11、具有长期载人飞行能力;12、具有自主研发能力;13、可以支持载人航天活动连续进行7天以上;14、具有一定推进剂储运能力 。
二、研制背景
我国在2013年12月发射了神舟十一号载人飞船之后,一直没有建造出可供空间站运行的空间实验室 。2014年3月18日,神舟十一号载人飞船成功与天宫一号目标飞行器完成了自动交会对接,并于当天成功将目标飞行器送入预定轨道 。根据计划,我国将于2017年前后建造一个可供3名航天员驻留和生活的中国空间站(简称“天宫”),并于2021年前后完成其建造任务 。天舟一号作为我国载人航天工程“三步走”中重要的一步,是实现我国空间站建造关键技术突破和创新产品突破的重要基础与关键基础 。
三、技术水平
载人飞船系统要确保有充足的燃料支持和先进的设备 。要保证设备可靠地运行 。关键技术是什么?最重要的是要确保人不受伤害,不对人造成伤害,不会因为设备的问题造成不必要的麻烦,比如:操作人员要离开座位去拿东西 。这次搭载货物上就采用了很好地解决这一问题,它把轨道控制、交会对接以及在轨维修维护工作集中在一个小小的机身上 。就连这些设备使用完以后也要及时清理,以防被火箭损坏了 。
四、设计目标
天宫一号和天舟二号载人航天工程目标一致,都是载人长期有人照料的空间站,且都需要对飞船进行超期服役 。因此两者不仅功能相似,而且在设计和研制上都有许多共同之处 。天宫一号将和天宫二号进行在轨维修和技术验证,实现载人航天工程中期发展目标——建立与国际空间站相适应的空间站系统;为天宫二号实施空间站建造任务提供关键技术验证;建立中国空间站运行管理体系;为长期有人照料交会对接技术验证做准备 。天宫二号进行在轨维修后将发射载人飞船天舟二号发射并返回地球 。
五、研制历程
【天宫一号和天舟二号的关系】
2017年10月16日,天舟一号成功发射,它是我国首艘自带发动机的货运飞船 。2017年11月16日,天舟一号与天宫二号完成了交会对接 。2018年6月27日,天舟一号与天宫二号进行了第二次交会对接,这是中国首次开展空间交会对接任务 。