天舟一號飛船有多牛？運貨能力超過美日俄 還能給空間站加油

4月17日7時20分，長征7號遙二箭從總裝測試廠房緩緩駛出，並成功垂直轉運至發射區。這枚火箭將用於發射我國第一艘貨運飛船天舟一號。據中國載人航天工程辦公室消息,天舟一號貨運飛船將在4月20日至24日擇機發射。那麼天舟的這次飛天之旅的任務是什麼呢？比起其他的貨運船天舟又有什麼獨到之處呢？且聽筆者慢慢道來。

（長征7號遙二箭轉運至發射塔）

天舟一號此次的核心任務是進行推進劑在軌補加實驗。顧名思義，推進劑在軌補加就是給在軌道上運行的空間站加加油。空間站大多運行在500公里以下的的低地球軌道。這個高度雖然已經屬於外層空間，但仍有極其稀薄的大氣，這些大氣對於空間站運行的干擾是不容忽視的。它會和太陽風一起對空間站產生阻力，使空間站的軌道高度不斷降低。

（天舟一號貨運飛船CG圖）

據統計，國際空間站因為受大氣阻力影響，日均高度損失達65米。如果沒有外力維持軌道，空間站將在數個月至一年後墜落至高層大氣邊緣，屆時整個空間站會因突然增大的空氣阻力迅速墜入大氣層化作流星，所以空間站需要定期啟動發動機將空間站重新推至預定軌道，或由貨運飛船進行推動。並且空間站在正常運行中為了躲避太空垃圾和方便與其他航天器對接，也需要啟動發動機進行變軌操作。而永久型空間站服役時間大多在15年以上，所以在推進劑在軌補加技術是建設永久性空間站的一塊敲門磚。

（國際空間站）

對於我國而言，將在2022年建成的空間站採用三艙布局，各艙段間自主對接。對接過程中的變軌及姿態調整的動力來自於各艙段自身，自然要消耗大量燃料。所以對於中國空間站而言，要想接下國際空間站的接力棒，推進劑在軌補加技術更是重中之重。亳不誇張地說，天舟一號此次的旅程將成為中國載人航天發展史上又一座里程碑。

（天舟一號與現役幾種貨運飛船的對比，注意龍飛船為理論值，實際受火箭運力和貨倉體積限制根本不可能有6噸

而相對於國外已經投入使用的貨運飛船「同行」們，天舟的另一個特點是肚子大裝得多。天舟一號全長10.6米，最大直徑3.35米，比天宮二號空間站還稍微大一點。其載荷能力更是達到6.5噸，推進劑補加能力為2噸，僅次於歐空局的ATV（自動轉移飛行器）。而載貨比(貨重除以總重)也高達0.48，達到了國際先進水平。與天舟載貨能力基本位於同一水平的日本貨運飛船HTV，其載貨能力為6噸，不具備推進劑在軌補加能力。但HTV的最大直徑為4.4米，最大發射重量為16.5噸，而載貨能力為6.5噸的天舟最大發射重量僅為13.5噸，在載貨比上，天舟完勝同級的任何一型貨運飛船。

（全密封構型的天舟貨運飛船整體構型圖）

此外，天舟的貨倉採用模塊化設計，可以有全密封，半密封和全開放三種構型。通過改變構型，既可以運輸加壓貨物，也可以為空間站艙外平台運輸非加壓貨物，甚至可以運輸尺寸適合的空間站外部構件和艙段。天舟通過模塊化設計帶來的這種極高的使用靈活性，也是天舟先進性的一個體現。另外值得注意的是，目前天舟的6.5噸運力是全密封構型下的數據，換言之，採用半密封或全開放構型的天舟，其運力可能會繼續提升。天舟作為貨運飛船的潛力還有待進一步發掘。

（天舟一號與天宮二號對接想像圖）

天舟一號與天宮二號的這次太空之約，將為我國永久性空間站的建設繼續開拓道路。在不遠的將來，相信在天舟的鼎力相助下，新一代空間站不僅將成為中國的又一座翱翔於九天之外的科學宮殿，也會為人類空間技術合作的又一座豐碑。

作者：ScarletKaze