天舟一号飞船有多牛？运货能力超过美日俄 还能给空间站加油

4月17日7时20分，长征7号遥二箭从总装测试厂房缓缓驶出，并成功垂直转运至发射区。这枚火箭将用于发射我国第一艘货运飞船天舟一号。据中国载人航天工程办公室消息,天舟一号货运飞船将在4月20日至24日择机发射。那么天舟的这次飞天之旅的任务是什么呢？比起其他的货运船天舟又有什么独到之处呢？且听笔者慢慢道来。

（长征7号遥二箭转运至发射塔）

天舟一号此次的核心任务是进行推进剂在轨补加实验。顾名思义，推进剂在轨补加就是给在轨道上运行的空间站加加油。空间站大多运行在500公里以下的的低地球轨道。这个高度虽然已经属于外层空间，但仍有极其稀薄的大气，这些大气对于空间站运行的干扰是不容忽视的。它会和太阳风一起对空间站产生阻力，使空间站的轨道高度不断降低。

（天舟一号货运飞船CG图）

据统计，国际空间站因为受大气阻力影响，日均高度损失达65米。如果没有外力维持轨道，空间站将在数个月至一年后坠落至高层大气边缘，届时整个空间站会因突然增大的空气阻力迅速坠入大气层化作流星，所以空间站需要定期启动发动机将空间站重新推至预定轨道，或由货运飞船进行推动。并且空间站在正常运行中为了躲避太空垃圾和方便与其他航天器对接，也需要启动发动机进行变轨操作。而永久型空间站服役时间大多在15年以上，所以在推进剂在轨补加技术是建设永久性空间站的一块敲门砖。

（国际空间站）

对于我国而言，将在2022年建成的空间站采用三舱布局，各舱段间自主对接。对接过程中的变轨及姿态调整的动力来自于各舱段自身，自然要消耗大量燃料。所以对于中国空间站而言，要想接下国际空间站的接力棒，推进剂在轨补加技术更是重中之重。亳不夸张地说，天舟一号此次的旅程将成为中国载人航天发展史上又一座里程碑。

（天舟一号与现役几种货运飞船的对比，注意龙飞船为理论值，实际受火箭运力和货仓体积限制根本不可能有6吨

而相对于国外已经投入使用的货运飞船“同行”们，天舟的另一个特点是肚子大装得多。天舟一号全长10.6米，最大直径3.35米，比天宫二号空间站还稍微大一点。其载荷能力更是达到6.5吨，推进剂补加能力为2吨，仅次于欧空局的ATV（自动转移飞行器）。而载货比(货重除以总重)也高达0.48，达到了国际先进水平。与天舟载货能力基本位于同一水平的日本货运飞船HTV，其载货能力为6吨，不具备推进剂在轨补加能力。但HTV的最大直径为4.4米，最大发射重量为16.5吨，而载货能力为6.5吨的天舟最大发射重量仅为13.5吨，在载货比上，天舟完胜同级的任何一型货运飞船。

（全密封构型的天舟货运飞船整体构型图）

此外，天舟的货仓采用模块化设计，可以有全密封，半密封和全开放三种构型。通过改变构型，既可以运输加压货物，也可以为空间站舱外平台运输非加压货物，甚至可以运输尺寸适合的空间站外部构件和舱段。天舟通过模块化设计带来的这种极高的使用灵活性，也是天舟先进性的一个体现。另外值得注意的是，目前天舟的6.5吨运力是全密封构型下的数据，换言之，采用半密封或全开放构型的天舟，其运力可能会继续提升。天舟作为货运飞船的潜力还有待进一步发掘。

（天舟一号与天宫二号对接想像图）

天舟一号与天宫二号的这次太空之约，将为我国永久性空间站的建设继续开拓道路。在不远的将来，相信在天舟的鼎力相助下，新一代空间站不仅将成为中国的又一座翱翔于九天之外的科学宫殿，也会为人类空间技术合作的又一座丰碑。

作者：ScarletKaze