赵尔东专栏》陆太空实力后来居上

「后来居上」语出《史记》,在近代,真正让举世瞩目的「后来居上」例子包括中国改革开放的经济贸易成世界坐二望一地位与超过7亿人口脱贫的成就,也包括了中国的太空实力。而与其他有过经贸科技发展「奇迹」的国家不同的是,这多是在西方干扰、禁运、封锁,并且在国际强劲竞争之下,几乎是完全自主开发进行的。

4月18日,美联合发射公司经由NASA的31亿美元发射为数十次的合同,在2014发射失败之后,首度以改进的擎天神(Altas)火箭搭载天鹅座(Cygnus)太空船运输约3.5吨的食品物资到国际空间站。4月20日,14年来首次搭载美俄太空人共两人的俄国联盟号飞船由Soyuz-FG火箭在哈萨克发射场成功升空去国际空间站。

也是4月20日,搭载天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭,以无毒无污染液氧煤油燃料,在海南文昌航太发射场发射成功。可见国际太空活动已然常态,竞争激烈,好不热闹。

天舟货运飞船的构造基于前此的天宫一号,将作为中国空间站的5个模组之一,与核心舱、实验舱I、实验舱II、载人飞船(神舟飞船),同在核心舱统一调度协同工作,为预计于2018年发射的天和一号核心舱作准备,在2022年完成中国空间站承担的各项任务,其关键技术也将为日后火星深空探测打基础。

天舟一号货运飞船本身质量为13.5吨,其主要任务一是补给空间站的推进剂消耗空气泄漏,运送空间站维修和更换设备,延长空间站的在轨飞行寿命;二是演习运送太空人员工作和生活用品,保障空间站太空人在轨中长期驻留和工作;三是运送空间科学实验设备和新技术设施等用品,支援和保障空间站具备开展较大规模空间科学实验与应用。因为天舟一号连接天宫二号后,组合体的质量中心点会变化,「空中加油」──补给天宫二号空间站的推进剂以及货物转移,必须在技术要求甚高的自动保持整体稳定的控制程序之下进行。

这次天舟一号要进行3次「空中加油」锻炼:第一次是在面对太阳直射反光情况进行,第二次是通过绕飞天宫二号从不同的接口进行,第三次是经过5次变轨动作的6小时快速「空中加油」(通常须要两三天)等重要技术。此外天舟一号还练就了把天宫二号轨道推高「送一程」的关键功夫

天舟一号的运载能力约6.5吨左右,含5.5吨物资与约1吨的推进剂,荷载比达48%,是国际上最高的(约30至40%左右),其运载能力高于俄进步号M型(2.60吨)、美轨道公司天鹅座飞船扩展型(2.70吨)、美太空探索公司龙飞船扩展型(3.31吨加压/非加压总和)及日本宇宙航运载船HTV(6.00吨加压/非加压总和),但低于欧洲航天局已退役的运载飞船(7.67吨)。

天舟一号与天宫二号组合体在轨飞行约2个月后,将再独立飞行约3个月,完成既定任务(包括日后回收空间站垃圾)后,将受控离轨陨落烧毁。这次发射是第一次零窗口(60秒之内)发射,代表了国际上较高度的准备性(Readiness)技术,深具科学与国防意义大陆的这「后来居上」来得及时。(作者为太空工程师