天舟一号成功发射 标志着我国即将开启空间站时代

  发射时间:2017年4月20日19时41分

  起飞重量:约为13吨

  物资上行能力:约为6吨

  推进剂补加能力:约为2吨

  我国首艘货运飞船天舟一号20日19时51分许,在我国文昌航天发射场发射成功。这是我国载人航天工程“三步走”发展战略第二步的收官之作,标志着我国即将开启空间站时代。

  天舟一号是面向空间站建造和运营任务全新研制的货运飞船,全长10.6米、最大直径3.35米,由货物舱和推进舱组成。飞船整船最大装载状态下重达13.5吨,最大上行货物运载量达6.5吨,是我国飞船中名符其实的“大块头”。

  夜晚的滨海发射场,海风轻拂。乳白色的长征七号遥二火箭,在聚光灯的照射下,分外耀眼。

  这是长征系列运载火箭的第247次飞行,也是长征七号火箭的第二次飞行。就在近10个月前,长征七号在这里首飞成功。这一次,它与天舟一号货运飞船共同组成的空间站货物运输系统,是空间站系统的首次飞行。

  19时41分,随着“点火”口令的发出,发射场响起地动山摇般的轰鸣声,拖曳着白色尾焰的长征七号火箭冲天而上。

  此时,在太空已巡游7个多月、绕行地球3396圈的天宫二号正在期待这次甜美的“约会”。

  2016年9月15日,首艘真正意义上的空间实验室天宫二号发射成功。目前,设计寿命为2年的天宫二号运行状态良好。

  约596秒后,飞船准确入轨。天舟一号发射任务发射场区指挥部指挥长张学宇宣布,天舟一号货运飞船发射成功。

  按计划,天舟一号将在距地面393公里的轨道与天宫二号进行3次自动交会对接。这在我国载人航天历史上是第一次。

  货运飞船系统副总设计师徐小平说,每一次的交会对接任务特点各有不同:

  ——对现有技术进行再次验证;

  ——天舟一号自主绕飞,加速赶到180度转向的天宫二号,从前侧与天宫二号进行对接,这是未来空间站建造和运营的关键技术;

  ——打破以往由地面完成远距离导引的模式,改为全程由飞船自主完成。

  实施推进剂在轨补加是天舟一号这次飞行的另一项重要任务。这项技术是空间站实现长期驻留的必要条件。目前,仅有俄罗斯和美国有过类似的工程应用。

  天舟一号的设计寿命不少于5个月,其中,组合体计划飞行2个月,天舟一号独立运行不少于3个月。

  为了避免成为太空垃圾,在轨任务结束后,天舟一号将携带空间废弃物回到大气层,并受控至南太平洋预定安全海域上空陨落。

  “这充分体现了中国为维护洁净、安全的太空环境的负责任态度。”徐小平说。

  七大亮点

  1.首次执行货运飞船飞行试验任务

  2.首次在轨实施飞行器间推进剂补加

  3.首次以天基测控体制为主实施飞行控制

  4.首次大规模推动核心元器件自主可控

  5.首次开展全自主快速交会对接试验

  6.首次搭载多项空间应用与技术试(实)验载荷

  7.首次实施主动离轨受控陨落(新华社)

“长治清华”托举“天舟一号”飞天

  4月20日19时41分,我省军工企业长治清华机械厂研制生产的智能活动发射平台“长征七号座驾”,托举起“长征七号”遥二运载火箭与“天舟一号”货运飞船从海南文昌航天发射场成功飞天。

  “长征七号座驾”智能活动发射平台有20多层楼高,可以承载箭船、灵活行走。早在4月17日,“长征七号座驾”承载着长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船自主行走、平稳行驶约2.5小时,顺利垂直转运至发射区,静待发射。

  长治清华机械厂是我国唯一一家为太原、酒泉、西昌、文昌四大卫星发射基地提供运载火箭地面发射设备——各种发射平台的厂家,是中国航天唯一的航天发射支持系统制造企业。我国历次发射的火箭都是由该厂研制生产的平台送入太空,其拳头产品有“长二捆”大型发射平台、大型活动发射平台、“长三甲”发射平台、“长三乙”大型发射平台、“长二丙”发射平台、“长征七号”发射平台。这些发射平台曾托举澳星升空、送神舟飞船问天、托举嫦娥飞天……均圆满完成使命,堪称功勋累累。

  去年11月,我国首枚大型运载火箭长征五号在海南文昌航天发射场首飞成功,由长治清华机械厂研制生产的有着“长征五号座驾”之称的活动发射平台,刷新发射平台史的纪录,开创出规模最大、集成度最高、技术最先进的三个中国之“最”。据悉,“长征七号座驾”只是体积略小于“长征五号座驾”。如今,长征七号遥二运载火箭从“山西军工智造”的发射平台上飞向太空,再一次向世界展示了中国航天、中国力量。

臧尚飞夫妇与发射架合影

助飞“天舟”的山西伉俪

  在文昌航天发射场,有一对80后山西籍小夫妻。他们携手奋战于飞行任务的关键岗位,谱写出一段航天佳话

  他叫臧尚飞,山西忻州人,安控电视分系统指挥员,负责决策初始段运载火箭安控信息源是否绝对准确可靠。她叫王瑞雪,山西忻州人,化验系统氧氮岗位化验员,负责运载火箭动力心脏的质量监测。2015年6月,取得四川大学硕士学位的臧尚飞和王瑞雪毅然参军,投身航天事业,来到了中国文昌航天发射场。

  丈夫臧尚飞:沉稳干练的“情报手”

  臧尚飞今年30岁,光学工程硕士。戴着一副暗红宽边眼镜,说话慢条斯理,一副标准工科男的模样。细细想、慢慢说,臧尚飞有着年轻人少有的沉稳和细致。

  沉稳、细致,也正是这一工作所必须具备的。安控电视监控岗位操作手责任重大,要为首长指挥决策提供火箭起飞段的可视化数据信息支撑。

  去年长征五号任务进入到紧张的决战决胜阶段,在计算绘制安控管道时,管道出现异常跳变。臧尚飞不分昼夜,精推细理整整3天,最终定位为信息处理软件中出现的一个逻辑bug。问题找出,再进行适应性修改,最终漏洞被修复。

  臧尚飞在“天舟一号”任务中担任安控电视分系统的指挥员。他告诉记者,火箭一旦出现故障,安控电视小组首先要保证的是及时报告安控电视信息,以确保人员和发射场的绝对安全,还要保证不会因为操作失误而导致火箭发射失败。

  担任岗位指挥员后,臧尚飞运用所学,结合工作经验,编写了10余册作业指导书、风险分析报告、发射日方案和应急方案,以备不时之需。每次任务参数下发后,他都会自己计算核实一遍。

  “准备阶段多吃点苦头,是为了关键时刻不掉链子。”现在,在臧尚飞的指挥下,岗位上每个人员都能够大胆又认真地做好充分准备。

  妻子王瑞雪:胆大心细的“神探员”

  和臧尚飞的腼腆内向不同,29岁的妻子王瑞雪活泼外向,从小就对航天事业充满了向往。

  超低温、易燃易爆、易挥发……这些都是化验系统工作的标签。瘦小柔弱的女学霸,却“撸起袖子”认真干起了这一“一听就吓坏人”的工作。

  “别人能做到的,我也一定能做到。”组里唯一的女同志王瑞雪,凭借着这个“借口”,拒绝了多次同事们对她的“特殊照顾”。氧氮岗位化验任务十分繁重,化验点遍及技术区和发射区,涉及每个储罐和和每条管路。发射任务期间,岗位人员都必须做到不论白天黑夜,命令一下立马行动,并在最短时间内出具化验结果。

  夜里加班成了家常便饭,常常一干就到了凌晨两三点。一次加班化验液氧,王瑞雪分析结果时发现测试油含量偏高。当时已是晚上11点,同事劝她明天再来检查。“事不过夜,夜长梦多”,这一出乎意料的结果一直牵绊着她。为了找出“真凶”,王瑞雪一遍遍地仔细查核过程,又更换新的试剂重新实验。实验结果正常,确定是试剂出现了问题。查罢这起“乌龙案件”已是凌晨1点多,王瑞雪这才开心放心地离开。

  “天舟一号”任务期间,王瑞雪主动承担起了测试报告的审核工作,认真细致处理和分析每一个测试数据,严格把关每一份测试报告。她的“法眼”绝不容许任何一个细小的问题:“任何的疏漏都有可能导致燃料不合格,哪怕是与‘虎’相伴,我也要助力火箭安全升空。”

  在一起:为了同一个航天梦

  同一个发射场,不同系统和单位,再加上不定时的加班,臧尚飞和王瑞雪不仅经常连着好几天见不了面,一年的共同假期也只有20天。

  相互理解,相互支持,对航天梦的追求,让热恋中的俩人对彼此多了一份鼓励和信任。他们把共同的理想融入对彼此的爱恋里,也带到了他们挚爱的航天事业中。去年,文昌发射场长七、长五两型火箭的首飞任务,是整个发射场的全面检验之战,两人一致决定将婚期再往后放:“我们要用两型火箭首飞的圆满成功来见证这份爱情。”

  去年长征七号首飞成功后,臧尚飞和王瑞雪匆匆赶回山西忻州老家简单地举办了婚礼。领到结婚证的一刻,两个航天人激动地说:“这既是我们的结婚证,也是我们齐心协力助力航天的荣誉证!”婚后第5天,他们就义无反顾地返回发射场,奔赴长征五号任务准备第一线。

  一次次动人心魄的发射,一次次感人至深的瞬间,静静地诠释着航天人筑梦太空滚烫的初心。颗颗螺丝钉连着航天事业,小小按钮维系着民族尊严。爱情与事业交相辉映,身边的战友都称他们为发射场上的“最美伉俪”。

太原卫星发射中心护航“天舟”

  4月20日,世界的目光锁定文昌,雄伟的长征七号火箭蓄势待发。“天舟一号”任务——中国航天一次全新的探索即将拉开。2700多公里外的三晋大地,一群年轻的科技工作者,正在紧张地忙碌着。

  据悉,在“天舟一号”任务中,太原卫星发射中心所属测控站点从天舟发射负30天开始,便全天候值机对天舟一号飞行轨道环境进行监测,在负7天时,按照指挥部要求,给出了环境监测报告,为天舟一号的发射窗口与运行轨道选择提供了参考依据。天舟一号发射入轨后,这种轨道监测活动还要持续一个时期,一旦发现轨道附近的太空垃圾可能影响天舟一号的正常飞行,将迅速作出预警。

  刚刚走下岗位的伺服操作手骆伟说:“当前,太空已有的目标飞行器和太空垃圾密度越来越大,对新的航天发射构成巨大威胁,太空环境监测预警工作的难度较以往更大了。”

  凌晨4:30,在这个本该酣睡的时刻,朱小兵已经带领着所属人员在岗位上连续鏖战了7个多小时。

  4月的晋西北高原依旧寒冷,在4米多高的设备圆顶上,观察手刘承伟顾不上肆虐的寒风,迅速脱下手套,徒手摇开镜头圆顶,拿起记录手册和笔,仔细地观察镜头的转动姿态和记录天气变化……

  在机房内,伺服操作手骆伟双手紧紧地握住操作摇杆,两眼牢牢地锁在显示屏上。这个运动直径不足5厘米的摇杆,控制着4米多长,直径60多厘米的光学镜头,操作手的每一个细小的动作都会敏感地传输到镜头上,出现一毫米的误差都可能导致目标丢失。所以,“毫米级”精度是每一名操作手必须达到的要求。

  “目标入云!”

  系统指挥朱小兵口令一出,骆伟神情一下紧张起来。屏幕上已看不到星体,在理论轨道的引导下,骆伟依旧没有放弃跟踪。10余秒后,星体再一次出现,骆伟立刻在第一时间内捕捉到目标。随着星体飞出测量段,任务告一段落。

  长时间的熬夜和高强度工作让疲劳写在每名科技人员的脸上,但他们精神却依然矍铄。

  飞控六个难点

  【任务状态新】货运飞船瞄准空间站任务功能设计,新状态新技术新设备要求很多飞控工作要从“新”开始。

  【在轨时间长】天舟一号至少在轨飞行5个多月,这是目前中心执行载人航天任务时间跨度最大的一次,对飞控系统稳定性、可靠性提出了更高要求。

  【交会模式复杂】交会对接轨道调整为393公里后,增加了发射窗口计算和远距离导引段的不确定性因素,对飞控系统的动态适应性提出了更高要求。

  【轨道控制频繁】任务期间中心要先后实施十几次轨道控制,而且控制要求多样,实施难度非常大。

  【推进剂在轨补加实施周期长、风险高】任务中,中心将控制天舟实施我国首次“太空加油”,持续5天时间,步骤繁多,风险很大。

  【快速交会对接控制精度要求高】首次实施快速交会对接,天地配合复杂、控制约束很多、精度要求很高。