天舟十号堪称空间站最强“后勤官”

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来源：科技日报

科技日报记者 付毅飞 王曼茜

据中国载人航天工程办公室消息，5月11日8时14分，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，之后飞船太阳能帆板顺利展开，发射任务圆满成功。13时11分，飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。

作为中国空间站物资补给的核心载体，天舟系列飞船是世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船。截至目前，天舟系列飞船发射任务已实现十战十捷。其中，天舟十号更是堪称能力最强的空间站“后勤官”，在本次任务中取得多项新突破。对此，全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向科技日报记者进行了详细解读。

第一问：天舟十号试验载荷数量为历次之最，给空间站运送的物资都有啥？

庞之浩介绍，天舟十号此次上行总重约6.2吨，其中用于生活、维修、实验的货物约5.2吨，共计220多件/套。

其中，航天员的生活物资十分丰富，吃的有苹果、青提、蟠桃、樱桃、番茄等新鲜果蔬，冷冻牛排、冷冻鸡翅等冷冻食品，能让航天员食谱更个性化；同时带了各种驻留消耗品，以满足神舟二十三号、二十四号2个乘组在轨用水、用气、卫生等需求。此外，本次还为航天员带去一台新款太空跑步机，以帮助他们对抗失重肌肉萎缩。相比旧款，新跑步机进行了十余项优化。

本次运送的空间站运维与舱外装备，除了空间站、飞船各系统在轨可更换单元与工具备品等维修备件，还包括一套新款舱外航天服，加上上次天舟九号送的2套，将完成舱外服整体升级。

天舟十号还携带了67件/套实验物资，总重768.2公斤；搭载了6项试验载荷，数量为历次之最。通过这些设备，航天员将开展41项空间科学实验。

此外，天舟十号将为空间站补加700公斤推进剂，以供空间站进行姿态轨道控制（姿轨控）和轨道高度维持。这些推进剂够空间站用大约一年。

第二问：天舟十号在轨停靠时间长达12个月，将开展哪些工作？

天舟十号在轨停靠时间将达12个月，超过此前历艘货运飞船。庞之浩说，天舟十号将实现从“送货员”到“太空管家”的升级。

在轨期间，天舟十号作为“送货员”，要支持物资补给和推进剂补加工作。其携带的实验物资和载荷，将用于开展斑马鱼、小鼠、人工胚胎的太空胚胎发育实验，失重骨丢失、心肌重塑机制研究等空间生命科学实验；开展流体物理、材料科学、燃烧科学实验等微重力实验；进行柔性单晶硅太阳电池、舱外暴露实验、新型传感器测试等新技术验证，以及温室气体监测、大气遥感、宇宙线观测等地球与空间天文研究。

同时，天舟十号将担任“太空管家”角色，支持空间站运营，主要工作包括为空间站组合体提供姿态控制、轨道维持备份能力；收集12个月生活垃圾、实验废料、旧设备，任务末期带入大气层销毁。它还可以支持应急补给/救援任务。

天舟十号还将进行飞船自身技术验证，包括验证在12个月温差正负180摄氏度、强辐射、微流星的极端环境下，货运飞船的稳定性。在轨期间还将对飞船的能源、通信、温控、推进系统进行长寿命考核，为未来深空探测及超长驻留任务积累数据。

庞之浩认为，12个月的在轨停靠，颇具任务价值。他表示，天舟发射频率由“2年4发”降至“2年3发”，停靠周期由6个月延至12个月，降低了空间站运营成本；连续支持两批航天员、全年科学实验，提升了太空实验室利用率，让空间站效能最大化；货运飞船从短期补给转向长期在轨服务平台，实现了技术跨越。

第三问：天舟任务实现十战十捷，取得了哪些技术进步？

“近十年来，天舟飞船实现了运力、速度、寿命、智能化、成本等多维度的系统性跨越，从‘试验船’进化为世界领先的‘太空物流与服务平台’。”庞之浩说。

他介绍，一是天舟飞船的货物运输能力为世界现役第一。其运载能力由6.9吨提高到7.4吨，载货比由51%提高到53%，而且推进剂配置灵活，贮箱可以从4个扩展为8个。

二是交会对接时间从2天缩短到最快2小时。天舟一号采用当时国际标准的交会对接方案，用时2天；天舟二号用时8小时；天舟三号、四号用时6.5小时；天舟五号创造了2小时交会对接世界纪录；从天舟七号起，采用3小时常态化交会对接方案。

三是在轨寿命从6个月到12个月，实现“年度驻留”，突破了长寿命技术，系统可靠性增强，且能降低空间站运营成本。

四是实现核心技术自主可控与系统化成熟。天舟一号首次验证推进剂在轨补加技术，突破了空间站长期运行核心瓶颈。天舟二号首次对接空间站核心舱，验证了多航天器协同控制、姿轨控联合维持、能源统筹分配等技术。从天舟三号起，天舟飞船进入批产模式，研制周期缩短40%、成本降低30%，实现“高密度发射、高质量交付”。同时，天舟飞船在全自主交会对接、故障自诊断与冗余切换、轨道规划、智能货舱管理等方面实现了全方位智能化升级。

“天舟飞船从‘跟跑’到‘领跑’，已成为全球运力最大、对接最快、寿命最长、智能化最高、成本最优的货运飞船，构建起我国自主可控、世界领先的太空物流体系，将为中国空间站长期运营奠定基础。”庞之浩表示。