天舟四号“太空快递”都送了啥？
金磊 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI
“3，2，1，点火！”
就在今天凌晨1点56分，天舟四号货运飞船在文昌航天发射场，划破夜空，成功发射。
而此次完成“托举”工作的，正是长征七号遥五运载火箭。
这也是它首次实现在一个月内（27天）完成测试和发射——“火箭的测发周期较天舟三号任务时减少4天”。
在大概10分钟后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。
2点23分，飞船太阳能帆板顺利展开工作。至此，此次发射任务可以说是圆满成功。
8点54分，天舟四号货运飞船成功与在轨运行的空间站组合体交会对接。
而这次天舟四号货运飞船的成功发射，其背后的意义不仅仅是“‘太空快递’发货成功”那么简单，正如央视点评：
这是我国载人航天工程的第22次发射任务，也是长征系列运载火箭的第420次飞行。
至此，中国空间站建造阶段的大幕正式拉开。
“太空快递”，成功发货
我们先来了解一下天舟四号这位“快递小哥”。
它身高10.6米，“腰围”3.35米，体重13.5吨。
△图源：新华网
虽说天舟四号的发射，是空间站货物运输系统的第4次远征，但这却是我国空间站建造阶段的首次发射。
而它要执行的任务也是非常明显——帮“神十四”乘组带货。
因为航天员需要在空间站长期驻守，而他们的吃、穿、用乃至呼吸所需的物资，就需要货运飞船及时送到空间站来维系。
据了解，这次天舟四号装载了共计200 余件货物，涵盖航天员系统、空间站系统、空间应用领域和货运飞船系统。
其中包括货包货物和直接安装货物，携带补加推进剂约750千克，上行物资总重约6000千克。
这些货物将为神舟十四号乘组3人6个月在轨驻留、空间站组装建造、开展材料科学、微重力、航天医学试验等空间应用领域提供物资保障。
而为了能让这批“快递”安全送达，天舟四号采用了货包、支架、贮箱等多种货物装载方式，货物种类、数量可以根据空间站需求动态配置。
与此同时，还具备承担空间站姿态轨道控制、并网供电以及空间站遥测、数据传输支持等空间站运营支持任务的能力以及空间科学实验支持能力。
但也正如这位“快递小哥”的编号，在它之前其实还有三位“前辈”，分别是天舟一号、天舟二号和天舟三号。
送出“太空快递”开天辟地第一单的，便是“老大哥”天舟一号。
在2017年4月20日，他“驾驶”着长征七号遥二运载火箭“开往”天宫二号，运货能力为6.5吨。
天舟一号于2017年4月22日与天宫二号完成首次对接，并于2017年9月22日完成任务，进入大气层烧毁。
“二哥”天舟二号是在2021年5月29日发射，它的“座驾”是长征七号遥三运载火箭，并于5月30日与天和核心舱完成自主快速交会对接。
天舟二号“服役”时间长达9个月，于今年3月31日受控进入大气层。
“三哥”天舟三号则是在2021年9月20日，“驾驶”长征七号遥四运载火箭发射升空，与天和核心舱及天舟二号组合体完成交会对接后。
（注：天舟二号在此之前已从空间站天和核心舱后向端口分离，并绕飞至前向端口完成自动交会对接）
天舟三号至今仍在岗位中坚守，而此次天舟四号的对接，会跟当时“二哥”和“三哥”协同工作模式相同。
也就是一个在首，一个在尾，共同守护天和核心舱。
这便是我国“太空快递员”——天舟“家族”的全貌了。
那么接下来，我们有必要再了解一下这次货运飞船的“座驾”——长征七号运载火箭。
测发天数压缩至27天
长征七号运载火箭是我国新一代中型运载火箭，由航天科技集团一院研制。
它是一款两级半、全液氧煤油推进剂的火箭，能将14吨有效载荷送入可与中国空间站交会对接的近地轨道。
也正如刚才所述，“太空快递员”们的“座驾”各不相同，从“大哥”到“三哥”，分别是遥二、遥三和遥四。
那么这次托举天舟四号的长征七号遥五运载火箭，又有什么不同呢？
据中国航天报介绍，长征七号运载火箭有17项技术状态改进，并将中国北斗卫星导航系统升为卫星定位第一优先级，火箭飞行可靠性提升至0.9838，达到世界先进水平。
与此同时，长征七号运载火箭试验队优化测发流程，将测发天数压缩至27天。
首次实现液氧、煤油推进剂并行加注，射前工作时长缩短三分之一，有效提高了发射场工作效率。
不仅如此，据人民日报介绍，为了应对海南湿热多雨、台风频繁的海洋气候，长征七号火箭具备了全天候发射能力，可以在低温燃料加注后停放24小时。
正如火箭院总体部火箭设计专家朱平平所说：
以“长五”“长七”为代表的新一代运载火箭，加注的推进剂分别是液氢、液氧和液氧、煤油，都是低温燃料。
其中液氢的温度达零下253摄氏度，液氧的温度达零下183摄氏度。液氢液氧燃烧后产生的是水，无毒无污染，且大大提高了火箭的运载能力。
截至目前，伴随着天舟四号的成功发射，长征系列运载火箭发射次数已经达到了420次。
但更重要的是，这也意味着中国空间站建造阶段的大幕正式拉开。
实现我国载人航天工程“三步走”战略目标的关键之战，已经打响。
参考链接：
[1]https://finance.sina.com.cn/tech/2022-05-10/doc-imcwipii8960092.shtml
[2]https://m.jxnews.com.cn/news/system/2022/05/10/019628964.shtml
[3]http://www.news.cn/politics/2022-05/10/c_1128635577.htm
[4]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1732399917199169303
[5]https://baike.baidu.com/item/%E5%A4%A9%E8%88%9F%E4%B8%80%E5%8F%B7/15727980?fr=aladdin
— 完 —
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