我們新一代貨運飛船很快就會投入使用了!在今年3月30日,輕舟試驗飛船成功發射升空,這艘飛船總重量大約為4.2噸,雖然起飛重量不是很大,打算搭載了1噸科學載荷,而且具備3年的在軌飛行能力。
在最初的半個月時間內,輕舟試驗飛船圓滿完成了關鍵技術驗證、低成本設計與探索、拓展任務等既定目標,在4月15日就發布了第一批在軌試驗成果。在完成了飛控測試后,輕舟試驗飛船主動變軌,將飛行高度提升到了600公里的高度,并且轉入長期運行階段。
![]()
除此之外,輕舟試驗飛船還先后釋放了兩顆搭載小衛星,并和新征程01星開展了遠距離抵近與撤離試驗。
從發射升空到現在,輕舟試驗飛船已經在軌飛行接近3個月時間,現在第二批試驗成果也發布了。
![]()
輕舟試驗飛船搭載了改進型的蒸汽壓縮空間制冷冰箱,在太空飛行過程中,這個,空間制冷冰箱成功突破了在外太空微重力環境下,壓縮機氣液分離與穩定運行的難題。未來輕舟貨運飛船投入使用以后,這樣的空間制冷冰箱可以為未來航天員的生活及需要低溫儲存的生物實驗樣品提供保存條件。
除此之外,輕舟試驗飛船還完成了很多項太空醫療與生物培養試驗。對于人類來說,輕舟試驗飛船的這些成果是具有非常重要的意義的。
![]()
因為未來我們人類肯定不會永遠留在地球,會實現長期駐留太空、駐留外星球,而當我們在太空長時間飛行或者長時間在外星球上生活、工作,那完備的太空醫療保障體系將會是不可或缺的。現在輕舟試驗飛船的在軌飛行任務中,就進行了相關領域的技術驗證。
成功升至600公里軌道
輕舟試驗飛船的在軌飛行時間比較長,設計壽命為3年時間,不過參考其他的很多航天器的飛行情況,一般情況下在軌時間都會比設計壽命長很多。
![]()
輕舟試驗飛船之所以能運行那么長時間,其中一個因素就是和它的飛行高度有關系。
在4月的時候,輕舟試驗飛船就成功提升到了大約600公里的軌道。一開始,輕舟試驗飛船的飛行高度比較低,大約只有200公里的高度,空氣阻力就會比較大,如果不提升飛行軌道的話,輕舟試驗飛船很快就會因為空氣阻力的影響而出現速度衰減,早早就墜落地球,要么就只能頻繁啟動發動機消耗推進劑來提升飛行高度。
![]()
而當輕舟試驗飛船提升到600公里的近地軌道以后,空氣阻力就小很多了,速度衰減更慢,可以飛行更長時間。原則上來說,只要輕舟試驗飛船的儀器設備還能運行,太陽能電池板還能發電,就能一直運行下去。
![]()
舉個例子,在2004年,美國、英國和意大利共同研制的雨燕天文臺在入軌時,高度大概就是585公里,當時NASA預計這一個天文臺可以運行到2030年代初期,但是由于這幾年太陽活動的影響,導致這個雨燕天文臺速度衰減加速,加快墜落地球的速度,預計在今年年底就會墜落地球。從發射升空到即將墜落地球,雨燕天文臺運行了22年時間。
![]()
所以,即使輕舟試驗飛船的設計壽命只有3年,但是理論上來說,可以飛行很長時間,十幾年甚至更久可能都沒問題。不過考慮到它未來燃料耗盡后會變成太空垃圾的情況,所以在結束使命時可能會預留一定的燃料,讓輕舟試驗飛船受控重返地球,避免變成太空垃圾后長時間留軌飛行。
![]()
輕舟試驗飛船飛得高一些,除了可以飛行更長時間以外,也更加安全。因為在400公里到200公里的高度,有很多衛星殘骸、火箭殘骸、飛船殘骸,太空垃圾非常多,空間碎片碰撞風險比較高,而600 公里軌道,航天器密度更低,太空垃圾更少,理論上來說,被空間碎片撞擊的概率顯著下降,很適合這些無人的試驗飛船長時間運行,降低試驗任務安全隱患。
![]()
當然,這也是對飛船進行的一些技術驗證。飛船從200公里的低軌道飛行到大約600公里的高度,進行了大范圍的機動,累計在軌點火時長達到3000秒以上。在機動變軌的過程中,輕舟試驗飛船完成了單次數百秒的長時穩態變軌點火。
![]()
在變軌過程中,充分驗證了飛船的總體設計、結構、熱控、控制、推進等核心系統的可靠性,為輕舟正樣貨運飛船的研制奠定了技術基礎。
![]()
輕舟正樣飛船要來了
在3月30日發射的是輕舟試驗飛船,進行一系列的技術驗證以及科學研究,而輕舟正樣飛船很快也會進行發射了。
按照計劃,我們將會在2027年,也就是明年,就會發射輕舟正樣飛船,對接到中國空間站上,為中國空間站補給物資。
![]()
可能有一些網友好奇,現在我們已經有天舟貨運飛船了,運載能力遠超輕舟貨運飛船,為什么還要研制運載能力小很多的輕舟貨運飛船呢?
不可否認,天舟貨運飛船是世界上運載能力最強的貨運飛船之一,單次可以搭載7噸左右的物資去中國空間站,但是靈活性其實不是很強。
![]()
因為天舟貨運飛船一次就能帶7噸左右的物資去太空,意味著一次補給就可以支持航天員飛行很長時間,天舟貨運飛船的發射時間間隔也會比較長。現在每2年發射3艘天舟貨運飛船進行補給,如果有一些需要緊急送上中國空間站開展的科學項目,就沒法及時送上去。
![]()
而輕舟貨運飛船出現的原因之一,就是為了解決這一個問題。由于輕舟貨運飛船運載能力小很多,發射成本也會低很多,所以輕舟貨運飛船的發射時間間隔會比較短,可能一年發射3-4艘都沒什么問題。這樣一來的話,空間站補給的靈活性就高很多了,有一些需要快速進行的科學項目,就可以由輕舟貨運飛船送上去。
![]()
當然,只有輕舟貨運飛船其實也沒法發揮全部的作用。因為我們的空間站對接端口有限,只能同時停靠2艘神舟飛船以及1艘天舟貨運飛船,所以,輕舟貨運飛船想給空間站補給,就要等空間站的一些飛船撤離騰出對接端口才行。
![]()
不過這樣的情況很快就會得到解決。因為我們的空間站即將進行二次升級、擴容,新增一個艙段,空間站到時候就會從現在的T字構型變身為十字構型,到時候我們空間站也有更多的對接端口,可以支持更多的飛船同時在軌。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.