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作為載貨比世界第一的貨運(yùn)飛船,“天舟”未來能否實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用?

科技來源:科學(xué)信仰2021-06-25 09:54

  2021年5月30日5時(shí)1分,天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮空間站天和核心艙完成快速自主交會(huì)對(duì)接,這是我國成功發(fā)射的第二艘貨運(yùn)飛船。

  要說起人類貨運(yùn)飛船的發(fā)射時(shí),可是有些年頭了,早在上世紀(jì)70年代,前蘇聯(lián)就將“聯(lián)盟”號(hào)載人飛船改裝成了貨運(yùn)飛船,首次實(shí)現(xiàn)了人貨分離的太空運(yùn)輸方式,這一運(yùn)輸方式不僅能夠降低風(fēng)險(xiǎn),更重要的是能夠提高飛船的貨物運(yùn)載能力,因?yàn)槿素浄蛛x之后,飛船不需要再攜帶宇航員以及維持宇航員生命健康所需的物資及設(shè)備,所以貨物運(yùn)載能力自然就大大提升了,自此之后,各個(gè)國家都開始了貨運(yùn)飛船的研制與發(fā)射。如歐洲的“自動(dòng)轉(zhuǎn)移飛行器”、日本的“H-2轉(zhuǎn)移飛行器”以及美國的貨運(yùn)龍飛船等等。迄今為止,世界上發(fā)射的貨運(yùn)飛船總數(shù)已經(jīng)超過了180艘,而在這一領(lǐng)域,我們算是起步較晚的,天舟二號(hào)是我國發(fā)射的第二艘貨運(yùn)飛船。

  
 

  雖然天舟二號(hào)只是我國發(fā)射的第二艘貨運(yùn)飛船,但它卻備受矚目,因?yàn)樗悄壳笆澜缟陷d貨比排名第一的貨運(yùn)飛船。

  天舟二號(hào)由貨運(yùn)艙和推進(jìn)艙兩個(gè)部分組成,其中推進(jìn)艙為飛船提供推進(jìn)控制動(dòng)力并負(fù)責(zé)裝載推進(jìn)劑,而貨物艙則負(fù)責(zé)運(yùn)送各類貨物。天舟二號(hào)的貨運(yùn)艙設(shè)計(jì)了三種不同的艙室,分別為全密封貨運(yùn)艙、半密封貨運(yùn)艙以及全開放貨運(yùn)艙,不同的艙室分別負(fù)責(zé)運(yùn)載不同的貨物。

  天舟二號(hào)全長10.6米,最大直徑為3.35米,自重6.7噸,而載貨能力卻達(dá)到了6.8噸,其充分體現(xiàn)了“少花錢,多辦事”的原則,以最小的結(jié)構(gòu)重量,達(dá)到了最大的裝載能力,其6.8噸的運(yùn)貨能力已經(jīng)躋身世界第二,而它的載貨比更是達(dá)到了世界第一的水平。

  
 

  天舟二號(hào)是目前世界上最先進(jìn)的貨運(yùn)飛船嗎?天舟二號(hào)的確是目前載貨比第一的貨運(yùn)飛船,但說“最先進(jìn)”還談不上,因?yàn)樘熘鄱?hào)只具備上行運(yùn)貨能力,也就是將地球上的物資運(yùn)送到空間站,無法將空間站的物資運(yùn)回來,完成運(yùn)送任務(wù)后的天舟貨運(yùn)飛船會(huì)在大氣層中被燒毀。

  目前世界上有能夠返回的貨運(yùn)飛船嗎?有,就是SpaceX的貨運(yùn)龍飛船,該飛船不僅能夠返回地球,而且還能夠重復(fù)使用,第一代貨運(yùn)龍可以重復(fù)使用3次,而第二代則可以重復(fù)使用5次。不過我們也無須羨慕人家,我國的新一代貨運(yùn)飛船也正在研制之中,未來它將具備可返回、可重復(fù)使用的能力。為什么要研制可返回可重復(fù)使用的貨運(yùn)飛船呢?因?yàn)槲覀儾粌H需要向空間站運(yùn)送物資,同時(shí)也需要將空間站的研究成果帶回來。此外,重復(fù)使用也能夠大大降低成本。

  
 

  相比SpaceX的貨運(yùn)龍飛船而言,我國的新一代貨運(yùn)飛船一旦實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用,將具有更為重要的意義。

  因?yàn)樨涍\(yùn)龍飛船的載貨能力只有3.3噸,而我國的天舟二號(hào)卻已經(jīng)達(dá)到了6.8噸,所以一旦實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用,運(yùn)載效率和成本是貨運(yùn)龍所不可比擬的。

  不過也正是因?yàn)槲覀兊呢涍\(yùn)飛船體型更加龐大,所以返回質(zhì)量也相對(duì)較大,而在返回的同時(shí)還要盡量保證飛船不出現(xiàn)太大的損耗,以便能夠更多次的重復(fù)使用,這確實(shí)具有不小的技術(shù)難度。雖說難度不小,但也難不住我國的航天技術(shù)人員,縱觀世界,大多數(shù)國家的航天發(fā)展都有著這樣的一種規(guī)律,那就是先研制可返回的貨運(yùn)飛船,再在此基礎(chǔ)上研制載人飛船,而我國則恰恰相反。

  
 

  早在1999年,我國的第一艘載人航天試驗(yàn)飛船就在酒泉基地發(fā)射成功了,我們已經(jīng)具備了較為豐富的載人航天經(jīng)驗(yàn),所以在此基礎(chǔ)上再研制可返回可重復(fù)使用的貨運(yùn)飛船,就相對(duì)容易很多。

  很多人可能覺得航天事業(yè)與我們自身并沒有什么關(guān)系,是遙不可及的事情,其實(shí)不然,一個(gè)國家航天事業(yè)的發(fā)展具有多種現(xiàn)實(shí)意義,發(fā)展航天科技需要各個(gè)領(lǐng)域的科技支持,所以可以促進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。而且航天技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步直接關(guān)系著國防安全,隨著軍用航天器的發(fā)展,未來的戰(zhàn)爭將會(huì)呈現(xiàn)一種全新的模式,而發(fā)展航天事業(yè)對(duì)于我們最為直觀可見的影響就是能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化,如果說得遠(yuǎn)一點(diǎn),人類遲早會(huì)成為一種太空物種,所以未來太空資源的開發(fā)和利用也依賴于一個(gè)國家的航天技術(shù)水平。

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