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对接模拟图。 |
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长征七号点火发射。 |
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完成交会对接。 |
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发射任务取得圆满成功。 |
“3、2、1，点火！”
1月17日22时27分，乳白色的长征七号遥八运载火箭搭载天舟七号货运飞船，从中国文昌航天发射场准时点火升空。
龙年新春将要到来之际，长征火箭宛若一条白色巨龙，从海南文昌龙楼镇的大海边腾空而起，破雾穿云，把天舟七号送往中国人的“太空家园”，为航天员送去2024年的“新年太空大礼包”。
1月18日1时46分，天舟七号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。
“火箭专列”
再送“天舟”赴“天宫”
长征七号运载火箭是为满足中国空间站工程发射货运飞船而研制的新一代中型运载火箭，近地轨道运载能力达14吨，被人们亲切称为空间站的“火箭专列”。
这是中国载人航天2024年的第1次远征，是进入空间站应用与发展阶段后的第4次发射，是工程立项实施以来的第31次发射任务，也是长征系列运载火箭的第507次飞行。
作为我国新一代高可靠、高安全、无毒、无污染的中型运载火箭，长征七号为满足搭载天舟系列飞船的专属需求量身研制，近地轨道运载能力达到14吨，是执行空间站建设任务的主力运载设备。
“长征七号遥八运载火箭本次任务可靠性提高为0.9871，是我国高可靠运载火箭之一。”中国航天科技集团一院总体设计部研究员马忠辉说，火箭各系统综合性能不断提升，测发周期也由早期的38天缩短到目前的25天。
未来几年，长征七号运载火箭将继续执行空间站货运飞船发射任务，以每年1至2次的发射频率为我国空间站正常运转提供物资保障。航天科技集团一院长征七号运载火箭发射队队员邵业涛介绍，长征七号运载火箭正开展5.2米整流罩的研制工作，将提高载荷适应范围，充分发挥火箭能力。
中国人用“长征”来命名自己研制的火箭型号，既有纪念那场90年前的伟大战略转移之意，也是中国航天人无时无刻不在自我警醒：星辰大海的征途上，探索永无止境。
3小时速运
解锁“送货”新模式
发射约10分钟后，天舟七号货运飞船与火箭成功分离，像一颗游弋太空的“龙珠”，作别“巨龙”，向着中国空间站独自飞行。
给茫茫太空中的空间站“送货”，其难度无异于“万里穿针”，这一过程被称为“太空牵手”，必须既快又稳。本次天舟七号货运飞船入轨后采用3小时快速交会对接方案，相比常规6.5小时快速交会对接方案，进一步压缩了对接时间。
“相比之前的6.5小时快速交会对接方案，3小时快速交会对接方案优化了设计，是综合火箭系统、空间站系统的相关要求提出的全新对接方式，灵活度更高，适用范围更广，进一步提高了货运飞船自主交会对接能力。”中国航天科技集团五院研制人员李智勇说，“这种模式有望代替6.5小时方案成为新的基本模式。”
也就是说，天舟的“送货时间”得到进一步压缩，货运提升为“速运”。
“有赖于技术不断成熟，天舟七号将在距离空间站更近的地方展开变轨，变轨次数也从之前的6次进一步减少，从而压缩交会对接时间。”李智勇介绍。
据悉，此次任务通过调整飞船的飞行轨迹，天舟货运飞船与空间站的远距离导引段缩短了一个圈次，时长相应缩短约1.5小时。在近距离导引段，由于技术日趋成熟，减少了“走走停停”，缩短了约2小时。
天舟七号是个携带了约5.6吨物资的大家伙，是世界现役货物运输能力最大、货运效率最高、在轨支持能力最全的货运飞船。
260余件货物
太空也能“畅吃”果蔬
作为今年我国载人航天工程的第一次发射任务，天舟七号货运飞船将为在轨的神舟十七号和后续的神舟十八号两个乘组运送补给物资。本次天舟七号携带的航天员系统、空间站系统、应用任务领域、货运飞船系统和工程总体货物多达260余件，运输物资总重约5.6吨，具有装载货物种类多、大型货物多的特点。其中，试验载荷定制货包等大型货物，每件货物重量在100千克以上，将应用于空间站在轨运营、空间在轨科学试验以及航天员生活保障。
这得益于天舟货运飞船装载量的提升。航天科技集团五院专家杨胜介绍，从天舟六号开始，天舟系列飞船“升级”为改进型货运飞船，装载空间和装载重量都得到了提升。
随着飞船载货量增加，大家“备货”的底气越来越足。天舟七号还为航天员乘组准备了2400千克的生活物资，包括龙年春节年货、新鲜果蔬大礼包等。其中新鲜水果将近90公斤，让航天员在太空也能“畅吃”果蔬。此外还搭载了多个科学载荷，对后续空间探测具有重要意义。
值得一提的是，为了迎接即将到来的龙年春节，地面工作人员还精心准备了春节大礼包。“我们为航天员乘组精心准备了龙年的盲盒，可以为大家展现出来一个非常不一样的、星辰大海一样的龙年。”中国航天员中心航天员系统副总指挥尹锐说。
此外，我国载人航天工程已建立天地联动的物资信息系统。随着建造阶段任务在轨数据的累积，模型越来越精确，可对后续需求进行精准预估，所需物资不少带同时也不多带，补给效能不断提升。
低成本高效率
在轨维修仅需“拧螺丝”
此外，天舟七号也藏着不少“小心机”。
本次天舟七号的大礼包里还有一位特别的“新成员”——可在轨独立更换熔断器的新型供电插座。虽然这位空间站“新成员”身形娇小，只有10厘米见方，但却具备快速拆装、插槽对位等多项在轨维修功能，将对航天员在空间站的在轨用电起到举足轻重的作用。
如果把空间站看做一个配置豪华的“三居室”，那么“室内”的各种载荷就像房间中的“家用电器”，想要让它们保持正常工作，除依靠供电电源外，供电插座也必不可少。
在空间站建造阶段初期，供电插座一旦发生熔断器熔断，只能进行整机更换，由航天员将供电插座带回地面返厂维修，维修成本高、周期长。随着空间站内空间科学实验逐步增加，对接于供电插座的载荷种类越来越多，用电状态和工况更加复杂，供电插座内部熔断器异常熔断的概率增加，整机返厂维修方式已不适应载人航天新需求。
为此，航天科技集团五院研制团队开展了基于微重力环境的熔断器组件维修技术研究，供电插座维修方式由“整机维修”优化为“外置器件”维修方式。
采用新一代供电插座后，航天员在轨维修时，仅需像“拧螺丝”一样，摘掉供电插座外置熔断器组件、更换新的组件，即可完成维修，可大幅节约成本、缩短维修周期。
据新华社电