焦點(diǎn)訪談丨從地球到太空 一條快捷物流通道已搭建
7月15日的清晨，在文昌衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)，長(zhǎng)征七號(hào)遙十運(yùn)載火箭搭載著天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船從這里出發(fā)前往太空，3個(gè)小時(shí)以后，天舟快遞順利到站。這已經(jīng)是4年多以來，天舟貨運(yùn)飛船第8次為中國(guó)空間站送貨。從文昌出發(fā)，一條從地球前往太空的快捷物流通道已經(jīng)搭建完畢。那么，這樣的一個(gè)太空貨運(yùn)系統(tǒng)究竟是怎么構(gòu)筑起來的？它有著怎樣的意義？接下來又會(huì)有怎樣的發(fā)展呢？
7月15日下午3點(diǎn)40分左右，正在太空出差的中國(guó)航天員打開剛剛到站的天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船艙門，開始查收從地面送來的包裹。就在當(dāng)天早上，天舟九號(hào)才剛從海南文昌出發(fā)。半天時(shí)間，就能收到天舟貨船從地面運(yùn)到太空的貨物，這是今天中國(guó)航天員在中國(guó)空間站才能享受到的宇宙專送。那么，這樣一條天地快速物流通道，究竟是怎么搭建的？不妨讓我們把時(shí)針往前撥，看看天舟九號(hào)完成這樣的宇宙快送，究竟經(jīng)歷了哪些過程。
飛天前2個(gè)月，天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船已經(jīng)到達(dá)海南，此時(shí)，貨船內(nèi)還沒放置太多貨物，剩下的物資會(huì)在發(fā)射場(chǎng)接收裝貨。對(duì)現(xiàn)在的天舟飛船來說，只要貨物總重量不超過7.4噸，飛船工程師們會(huì)在22.5立方米的空間內(nèi)盡量把它們都安置好。
中國(guó)航天科技集團(tuán) 張振華：天舟九號(hào)這次貨物物資的運(yùn)輸量是6.5噸，是整個(gè)空間站應(yīng)用與發(fā)展階段以來，物資量運(yùn)輸最大的一次。這次的貨運(yùn)量相對(duì)于天舟八號(hào)有大概11%的提升，固態(tài)貨物、氣態(tài)貨物、液態(tài)貨物都有，貨物種類非常全，還有特別大件的貨物。
在這些大件里，國(guó)產(chǎn)艙外航天服是這次任務(wù)需要特殊關(guān)注的貨物。和普通貨包相比，它體積大、怕擠壓，不能直接放在貨架上，需要特殊手段保證運(yùn)送“零磕碰”。
妥善打包、按需排布，只是天舟貨運(yùn)飛船眾多看家本領(lǐng)中的一項(xiàng)。從天舟一號(hào)開始，天舟系列飛船逐步驗(yàn)證了貨物運(yùn)輸、推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加、快速交會(huì)對(duì)接等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，2017年以來，經(jīng)過9次任務(wù)，如今，中國(guó)航天科技集團(tuán)五院抓總研制的天舟貨運(yùn)飛船已經(jīng)躋身世界最強(qiáng)太空貨運(yùn)飛船之列。這次發(fā)射的天舟九號(hào)飛船，首次具備了3個(gè)月應(yīng)急發(fā)射能力，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)一、備一的模式。
中國(guó)航天科技集團(tuán) 白明生：空間站的航天員在天上工作生活，包括實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)樣品也需要更換，空間站運(yùn)行，物資供應(yīng)保障必須是持續(xù)穩(wěn)定不能中斷的狀態(tài)，發(fā)射天舟九號(hào)，天舟十號(hào)在北京我們已經(jīng)備份好了，保證我們的任務(wù)持續(xù)無縫銜接。
天舟飛船裝貨基本完畢后，在文昌航天發(fā)射場(chǎng)的總裝廠房?jī)?nèi)，和長(zhǎng)征七號(hào)火箭合二為一，出征的腳步就在眼前。
7月12日，長(zhǎng)征七號(hào)遙十運(yùn)載火箭和天舟九號(hào)飛船從總裝廠房垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射塔架。能夠用一發(fā)綠色、可靠的火箭保證中國(guó)空間站物資運(yùn)行的暢通，是航天科技集團(tuán)一院火箭設(shè)計(jì)師陳風(fēng)雨和他同事們的夢(mèng)想。2011年，長(zhǎng)征七號(hào)火箭啟動(dòng)研制，考慮到發(fā)射天舟任務(wù)的火箭會(huì)從海南出發(fā)，這里高溫、多雨，空氣濕度大、鹽度高，設(shè)計(jì)之初，火箭工程師們就做了周密的準(zhǔn)備。
利用全數(shù)字化設(shè)計(jì)手段，長(zhǎng)征七號(hào)是我國(guó)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和組裝全流程三維化的火箭，但是從圖紙到現(xiàn)實(shí)，各個(gè)零件的生產(chǎn)到組裝，再到發(fā)射場(chǎng)的測(cè)試，都需要磨合。
中國(guó)航天科技集團(tuán) 陳風(fēng)雨：長(zhǎng)征七號(hào)火箭近些年在首飛以后，一直強(qiáng)調(diào)要實(shí)現(xiàn)流程精細(xì)化管理。每位同志工作的時(shí)候有個(gè)平板，通過平板我們往里面裝進(jìn)去系統(tǒng)，系統(tǒng)按照工作流程、工作崗位進(jìn)行詳細(xì)梳理，在發(fā)射場(chǎng)每一個(gè)崗位，我們都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這樣一個(gè)效果。
更精細(xì)的管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)每一次發(fā)射任務(wù)更精準(zhǔn)的把握，也磨合出了新的工作流程�？臻g站開建時(shí)，長(zhǎng)征七號(hào)火箭在文昌航天發(fā)射場(chǎng)廠房?jī)?nèi)的準(zhǔn)備工作還需要38天，在和發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)的合作下，到現(xiàn)在已經(jīng)縮減到了25天；與此同時(shí)，臨發(fā)射前的核心任務(wù)準(zhǔn)備時(shí)間從24小時(shí)縮減到了8小時(shí)，還把原本一分一秒都不能差的“零窗口”發(fā)射，爭(zhēng)取到了120秒的可控延遲。
7月14日，天舟九號(hào)飛船發(fā)射前11小時(shí)，發(fā)射前的最后時(shí)刻，最后一批貨包登船了。每一次飛船關(guān)門前最后上船的都是生鮮特送，既有航天員的最愛，各類水果，也有需要低溫保存的生命科學(xué)研究樣本。這次最后登上天舟九號(hào)貨船的三個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)樣本中，有一個(gè)裝在信用卡大小裝置里的腦類器官芯片，它第一次將微型腦類器官模型送入太空，希望揭開空間環(huán)境影響人類大腦的秘密。
中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員 秦建華：宇航員在太空環(huán)境中長(zhǎng)期駐留，容易出現(xiàn)頭暈睡眠障礙，甚至認(rèn)知功能改變等神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀，但是空間特殊環(huán)境，比如微重力、輻射等因素，如何影響腦功能的具體機(jī)制還不清楚。所以這次計(jì)劃上行的腦類器官芯片，也是希望可以探究空間環(huán)境在細(xì)胞、組織、器官等多層次對(duì)人腦結(jié)構(gòu)功能的影響和潛在的機(jī)理，并為宇航員在太空中長(zhǎng)期駐留作業(yè)提供健康風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)與干預(yù)手段。
隨著空間站進(jìn)入應(yīng)用與發(fā)展階段，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)載荷設(shè)備在貨物中的比例越來越高，類似細(xì)胞、器官芯片這樣的活性樣本在臨發(fā)射前也需要專門進(jìn)行制備。從天舟九號(hào)飛船開始，科學(xué)家可以在太空實(shí)驗(yàn)室的文昌基地開展這項(xiàng)專業(yè)的工作，搭乘天舟貨船去往太空的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備也迎來了新的流程。
像細(xì)胞這類有特殊儲(chǔ)存環(huán)境要求的樣品，必須在發(fā)射前才能裝入最后的實(shí)驗(yàn)裝置。這一次新實(shí)驗(yàn)室落成，為各類科學(xué)實(shí)驗(yàn)，尤其是生命科學(xué)類實(shí)驗(yàn)提供了很大便利。中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所研究員應(yīng)浩此次的研究項(xiàng)目是太空微重力環(huán)境如何影響骨骼肌前體細(xì)胞的遷移，他希望找到抵抗肌肉萎縮的方法，這是他第二次將實(shí)驗(yàn)對(duì)象送上太空。
7月15日清晨，長(zhǎng)征七號(hào)遙十火箭準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火，按照計(jì)劃將天舟九號(hào)送到預(yù)定軌道。3個(gè)多小時(shí)后，天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站組合體穩(wěn)穩(wěn)對(duì)接，再一次驗(yàn)證了航天器交會(huì)對(duì)接“千里穿針”的中國(guó)水準(zhǔn)。
天舟快送任務(wù)進(jìn)入常態(tài)化，但是航天人的探索并沒有到此為止。在保障送貨到站的同時(shí)，無論是天舟飛船還是長(zhǎng)七火箭，這一次還都攜帶了新的試驗(yàn)件。不僅探索空間站貨運(yùn)的更高可靠性，也為后續(xù)中國(guó)航天更遠(yuǎn)的目標(biāo)積蓄力量。
中國(guó)航天科技集團(tuán) 陳風(fēng)雨：這次發(fā)射我們搭載了智慧控制的一個(gè)小系統(tǒng)，簡(jiǎn)單說就是給火箭請(qǐng)了一個(gè)飛行中的醫(yī)生，及時(shí)對(duì)它的血壓、體溫等等各種參數(shù)進(jìn)行判斷，如果有異常，我們就請(qǐng)它來幫忙，通過控制飛行的軌跡，確�；鸺呐聨е收�，也依然能夠把飛船送入預(yù)定軌道，這回看看我們?cè)O(shè)計(jì)的這套程序在天上能否正常工作。
中國(guó)航天科技集團(tuán) 張振華：這次搭載了兩項(xiàng)新型試驗(yàn)載荷開展在軌試驗(yàn)，一個(gè)是太空測(cè)距的裝置，類似于現(xiàn)在船上裝的激光雷達(dá)，但是它是新一代的；另外一個(gè)是一種新型推進(jìn)試驗(yàn)裝置，驗(yàn)證一種新型的推進(jìn)技術(shù)，這些屬于比較新型的或者前沿一點(diǎn)的空間技術(shù)。利用天舟貨運(yùn)飛船搭載支持能力去開展這樣的試驗(yàn)，相當(dāng)于在完成物資保障任務(wù)同時(shí)，有助于咱們新型空間技術(shù)的一個(gè)突破。
除了成熟的天舟貨運(yùn)飛船外，我國(guó)小型貨運(yùn)工具輕舟貨運(yùn)飛船和昊龍貨運(yùn)航天飛機(jī)方案也已經(jīng)開始進(jìn)入實(shí)際飛行驗(yàn)證階段，今后中國(guó)載人航天“天地貨運(yùn)”將構(gòu)建起更靈活、更多元的物流體系。
在文昌的火箭發(fā)射觀看平臺(tái)上，可以清楚地看到，一邊是文昌航天發(fā)射場(chǎng)的塔架，另外一邊是海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)的塔架。未來幾年，還會(huì)有更多的中國(guó)航天器從這片椰林之間出發(fā)，奔赴太空，為我們探索宇宙帶去更多的物資、更豐富的裝備，同時(shí)也推動(dòng)中國(guó)航天不斷地走向星辰大海的深處，為我們揭開更多的宇宙奧秘。
