“3、2、1，點火！”

　　1月17日晚，長征七號運載火箭托舉著天舟七號貨運飛船在人群期待的目光中直沖霄漢，向中國空間站送出2024年的“新年太空大禮包”。

　　天舟七號“太空快遞”與長征七號“火箭專列”老搭檔有何新升級？“新年禮包”都有哪些來自地球家園的禮物？2024年我國載人航天工程的首次發(fā)射看點多多。

　　“火箭專列”再送“天舟”赴“天宮”

　　長征七號運載火箭是為滿足中國空間站工程發(fā)射貨運飛船而研制的新一代中型運載火箭，近地軌道運載能力達14噸，被人們親切稱為空間站的“火箭專列”。

　　2017年4月20日，長征七號運載火箭成功發(fā)射天舟一號貨運飛船，本次任務(wù)已是它第七次與“老搭檔”天舟貨運飛船一起奔赴太空。

　　長征七號運載火箭在研制過程中，是按載人火箭的可靠性標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的。“每發(fā)長征七號運載火箭最大特色就在于‘穩(wěn)’。”航天科技集團一院長征七號運載火箭發(fā)射隊隊員周寧說。

　　一般衛(wèi)星發(fā)射入軌后即使位置略有偏差也可再慢慢調(diào)整，而天舟貨運飛船要與以每秒7.8公里高速運行的中國空間站進行對接，入軌精度與可靠性同等重要。為此，長征七號運載火箭通過迭代制導(dǎo)控制，二子級火箭將能根據(jù)實際情況隨時修正航向，將天舟貨運飛船送到設(shè)定位置。

　　未來幾年，長征七號運載火箭將繼續(xù)執(zhí)行空間站貨運飛船發(fā)射任務(wù)，以每年1至2次的發(fā)射頻率為我國空間站正常運轉(zhuǎn)提供物資保障。航天科技集團一院長征七號運載火箭發(fā)射隊隊員邵業(yè)濤介紹，長征七號運載火箭正開展5.2米整流罩的研制工作，將提高載荷適應(yīng)范圍，充分發(fā)揮火箭能力。

　　“太空快遞”解鎖“送貨”新模式

　　給茫茫太空中的空間站“送貨”，其難度無異于“萬里穿針”，這一過程被稱為“太空牽手”，必須既快又穩(wěn)。本次天舟七號貨運飛船入軌后采用3小時快速交會對接方案，相比常規(guī)6.5小時快速交會對接方案，進一步壓縮了對接時間。

　　從6.5小時到3小時，時間的節(jié)省離不開高效的指揮，航天科技集團五院研制的飛船制導(dǎo)導(dǎo)航與控制（GNC）系統(tǒng)便是飛船遨游太空的“領(lǐng)航員”。

　　據(jù)悉，此次任務(wù)通過調(diào)整飛船的飛行軌跡，天舟貨運飛船與空間站的遠距離導(dǎo)引段縮短了一個圈次，時長相應(yīng)縮短約1.5小時。在近距離導(dǎo)引段，由于技術(shù)日趨成熟，減少了“走走停停”，縮短了約2小時。

　　“此次3小時快速交會對接方案是綜合火箭系統(tǒng)、空間站系統(tǒng)的相關(guān)要求提出的全新對接方式。”航天科技集團五院專家李智勇告訴記者，該方案靈活度更高，適應(yīng)范圍更廣，進一步提高了貨運飛船自主交會對接能力，豐富了交會對接模式，進一步推動了我國空間交會對接技術(shù)發(fā)展。

　　“新年禮包”貨物多達260余件

　　天舟七號貨運飛船是世界現(xiàn)役貨物運輸能力最大、貨運效率最高、在軌支持能力最全的貨運飛船，由航天科技集團五院抓總研制。作為今年我國載人航天工程的第一次發(fā)射任務(wù)，它將為在軌的神舟十七號和后續(xù)的神舟十八號兩個乘組運送補給物資。

　　本次天舟七號攜帶的航天員系統(tǒng)、空間站系統(tǒng)、應(yīng)用任務(wù)領(lǐng)域、貨運飛船系統(tǒng)和工程總體貨物多達260余件，運輸物資總重約5.6噸，具有裝載貨物種類多、大型貨物多的特點。其中，試驗載荷定制貨包等大型貨物，每件貨物重量在100千克以上，將應(yīng)用于空間站在軌運營、空間在軌科學(xué)試驗以及航天員生活保障。

　　這得益于天舟貨運飛船裝載量的提升。航天科技集團五院專家楊勝介紹，從天舟六號開始，天舟系列飛船“升級”為改進型貨運飛船，裝載空間和裝載重量都得到了提升。

　　隨著飛船載貨量增加，大家“備貨”的底氣越來越足。天舟七號還為航天員乘組準(zhǔn)備了2400千克的生活物資，包括龍年春節(jié)年貨、新鮮果蔬大禮包等。其中新鮮水果將近90公斤，讓航天員在太空也能“暢吃”果蔬。此外還搭載了多個科學(xué)載荷，對后續(xù)空間探測具有重要意義。

　　“我們?yōu)楹教靻T乘組精心準(zhǔn)備了龍年的盲盒，可以為大家展現(xiàn)出來一個非常不一樣的、星辰大海一樣的龍年。”中國航天員中心航天員系統(tǒng)副總指揮尹銳說。

　　此外，我國載人航天工程已建立天地聯(lián)動的物資信息系統(tǒng)。隨著建造階段任務(wù)在軌數(shù)據(jù)的累積，模型越來越精確，可對后續(xù)需求進行精準(zhǔn)預(yù)估，所需物資不少帶同時也不多帶，補給效能不斷提升。

　　新一代供電插座，實現(xiàn)低成本在軌維修

　　本次天舟七號的大禮包里還有一位特別的“新成員”——可在軌獨立更換熔斷器的新型供電插座。雖然這位空間站“新成員”身形嬌小，只有10厘米見方，但卻具備快速拆裝、插槽對位等多項在軌維修功能，將對航天員在空間站的在軌用電起到舉足輕重的作用。

　　如果把空間站看做一個配置豪華的“三居室”，那么“室內(nèi)”的各種載荷就像房間中的“家用電器”，想要讓它們保持正常工作，除依靠供電電源外，供電插座也必不可少。

　　在空間站建造階段初期，供電插座一旦發(fā)生熔斷器熔斷，只能進行整機更換，由航天員將供電插座帶回地面返廠維修，維修成本高、周期長。隨著空間站內(nèi)空間科學(xué)實驗逐步增加，對接于供電插座的載荷種類越來越多，用電狀態(tài)和工況更加復(fù)雜，供電插座內(nèi)部熔斷器異常熔斷的概率增加，整機返廠維修方式已不適應(yīng)載人航天新需求。

　　為此，航天科技集團五院研制團隊開展了基于微重力環(huán)境的熔斷器組件維修技術(shù)研究，供電插座維修方式由“整機維修”優(yōu)化為“外置器件”維修方式。

　　采用新一代供電插座后，航天員在軌維修時，僅需像“擰螺絲”一樣，摘掉供電插座外置熔斷器組件、更換新的組件，即可完成維修，可大幅節(jié)約成本、縮短維修周期。