最近这段时间中国航天的好消息真是一个接一个。
神舟二十号载人飞船成功发射,三位航天员顺利入驻中国空间站,紧接着嫦娥七号又在月球南极展开了新的探测任务。
按照以往的任务流程,新的载人飞船来了,前一艘货运飞船应该已经完成使命撤离了.
可现在天舟八号还稳稳当当地在空间站天和核心舱的后向端口上。
按照中国空间站的任务规划,一般是载人飞船和货运飞船交替发射。
比如神舟十九号乘组在的时候,天舟七号负责送物资,等神舟二十号要发射了,天舟七号就该撤离了,给新的载人飞船腾地方。
可现在神舟二十号都来了,天舟八号却没走,这里面肯定有特殊原因。
在再入大气层时烧毁,这也是国际上处理货运飞船的常见做法,像俄罗斯的进步号、美国的天鹅座飞船都是这么操作的。
从最直接的物资补给说起,货运飞船是太空里的快递员,给空间站送补给还有推进剂这种重要物资。
中国空间站现在空间站里一共有六位航天员。这可是空间站建成以来人数最多的时候。六个人的吃喝拉撒,还有各种实验消耗,物资需求量那是相当大。
天舟八号带有六个月的航天员食品,光主副食品就有120多种,甚至还有春节的时候要吃的食物。
另外还有给空间站各舱段补充的推进剂和实验物资,包括科学实验的设备和样品。
比如研究微重力环境下蛋白质结晶的实验装置,还有用于太空育种的植物种子包括水稻、拟南芥等,这些种子需要在空间站里生长几个月,观察其生长特性。
现在的情况是,神舟十九号乘组还有一个多月才返回,他们还在消耗天舟八号带来的物资,而神舟二十号乘组刚入驻,他们的物资储备还没完全到位。
如果现在让天舟八号撤离,中间这一个多月的物资供应就会很紧张,毕竟空间站虽然有一定的储备,但六位航天员的消耗太大必须保证无缝对接。
天舟八号这次携带的科学实验设备,有不少是需要长期在轨运行的,尤其是生物和材料科学领域的实验。
一些实验的器材航天员需要把它们安装在空间站外部,让它们在太空环境中暴露半年时间,
观察宇宙射线、极端温度变化对这种材料的影响。
如果天舟八号撤离,这些实验设备要么跟着一起烧毁,要么需要转移到空间站其他舱段,但很多设备是专门为天舟八号的舱内环境设计的。
而且转移起来非常麻烦,还可能影响实验数据的连续性。所以,为了保证科学实验的顺利进行,天舟八号必须留下来。
中国早就明确宣布,未来中国空间站要从现在的 3 舱结构升级到 6 舱结构,新增三个实验舱和一个节点舱,形成十字加 T 字的复杂构型。
总重量将从 90 吨左右增加到 180 吨。所以这次天舟八号未撤离,其实和空间站升级也有着密切的关系。
天舟八号携带了一些升级所需的关键设备,例如舱间连接装置,备用发动机组件和能源系统备件。
其次天舟八号的在轨驻留其实是在进行组合体管理测试。
现在空间站加上天舟八号、神舟二十号,已经形成了一个五舱组合体,这种多舱段组合体的姿态控制能源分配和信息传输都比单一舱段复杂得多。
天舟八号的发动机还能为空间站提供额外的推力,虽然空间站本身有发动机,但在调整大轨道时,多个发动机同时工作可以提高效率。
天舟八号的发动机与空间站的控制系统是兼容的,地面人员可以远程控制天舟八号的发动机,和空间站的发动机一起工作。
这种协同推进模式在未来舱段对接时非常有用,比如在对接新的实验舱时,可以更精准地控制组合体的姿态。
可能有人疑惑美国和俄罗斯的空间站,比如国际空间站,他们的货运飞船是不是也会延迟撤离。
其实国际空间站的货运飞船待在太空的时间也不是固定的,主要看需求。
比如美国的龙飞船,有时候会因为等待下一艘飞船发射,或者需要进行额外的实验,而延长在轨时间。
从成本角度来看,天舟飞船每次发射成本大约在 6000 万美元左右,而让它多在轨运行一段时间,虽然会增加一些测控成本,但相比提前发射一艘新的货运飞船,还是划算得多。
天舟八号延迟撤离这件事,表面上看是一个小插曲,其实背后反映了中国航天的系统性思维。
这次让天舟八号多留一段时间,就是为了让物资补给、科学实验、空间站升级这三项任务能够有序衔接,避免出现断档。
天舟八号能留就留该走就走,不追求表面上的流程完美,而是追求实际效果的最大化。
可能有人觉得,神舟二十号都来了,天舟八号还不走,这事儿有点奇怪。
但在航天领域每一个看似反常的安排,背后都有科学的考量和精密的计算。
天舟八号的延迟撤离,不是因为出了问题,而是因为它还有更重要的任务要完成。
保障六位航天员的生活,支持前沿的科学实验,为空间站升级做好准备。
从神舟飞船到天舟飞船,从空间站建设到月球探测,我们不追求轰动效应,而是专注于打牢基础积累经验。
就像这次天舟八号的任务,看似只是一艘货运飞船的延迟撤离。实际上却是中国航天体系化规范化发展的一个缩影。
我们期待天舟九号按时发射,期待神舟十九号乘组顺利返回,更期待中国空间站在升级后,能够给我们带来更多的科学发现和航天奇迹。
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