經(jīng)空間實(shí)驗(yàn)室飛行任務(wù)總指揮部研究決定，瞄準(zhǔn)4月20日19時41分發(fā)射天舟一號貨運(yùn)飛船。天舟一號貨運(yùn)飛船發(fā)射升空后，將進(jìn)入高度約380公里的運(yùn)行軌道，之后將與在軌運(yùn)行的天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自動交會對接。

　　據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，經(jīng)空間實(shí)驗(yàn)室飛行任務(wù)總指揮部研究決定，瞄準(zhǔn)4月20日19時41分發(fā)射天舟一號貨運(yùn)飛船。長征七號運(yùn)載火箭是為我國空間站工程發(fā)射貨運(yùn)飛船研制的新一代中型運(yùn)載火箭，采用綠色環(huán)保的液氧煤油推進(jìn)劑，于2016年6月25日在海南文昌航天發(fā)射場成功首飛。這次飛行任務(wù)是我國天舟貨運(yùn)飛船和長征七號運(yùn)載火箭組成的空間站貨物運(yùn)輸系統(tǒng)的首次實(shí)用性亮相，將為我國空間站組裝建造和長期運(yùn)營奠定重要技術(shù)基礎(chǔ)。

　　天舟一號貨運(yùn)飛船發(fā)射升空后，將進(jìn)入高度約380公里的運(yùn)行軌道，之后將與在軌運(yùn)行的天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自動交會對接。

　　發(fā)射瞄準(zhǔn)“零窗口”

　　天舟一號發(fā)射進(jìn)入倒計時，文昌航天發(fā)射場“01”號指揮員王光義接受記者采訪時表示，發(fā)射場系統(tǒng)已做好充分準(zhǔn)備，有能力有信心確保“零窗口”發(fā)射取得成功。

　　發(fā)射窗口，是指適合運(yùn)載火箭發(fā)射升空的時間范圍。這個時間范圍是綜合考慮任務(wù)性質(zhì)、發(fā)射任務(wù)安排、場區(qū)天氣狀況等多種因素確定的，其長度和精度因任務(wù)不同而存在較大差異，有的以天計算，有的以小時計算，有的則以分秒計算。

　　此前，文昌航天發(fā)射場執(zhí)行的長征七號、長征五號運(yùn)載火箭首飛任務(wù)，因?yàn)榫哂性囼?yàn)性質(zhì)，都沒有采取“零窗口”發(fā)射。

　　“天舟一號貨運(yùn)飛船起飛時間精確到秒，將是名副其實(shí)的‘零窗口’發(fā)射。”王光義說，這是根據(jù)天舟一號與天宮二號自動交會對接需求進(jìn)行科學(xué)精確計算的結(jié)果。

　　目前，天宮二號運(yùn)行在300多公里高的近地軌道上，速度約為7.9公里每秒?；鸺痫w時間每提前或推遲一秒，自動交會對接的難度和風(fēng)險都會隨之增加。

　　“最嚴(yán)苛也是最理想的情況，是火箭一秒不差準(zhǔn)時起飛。”王光義說，“零窗口”發(fā)射將確保飛船準(zhǔn)時準(zhǔn)點(diǎn)入軌。

　　多措并舉做好充分準(zhǔn)備

　　除了在應(yīng)急預(yù)案上做好充分準(zhǔn)備，發(fā)射場還多措并舉，著重加強(qiáng)質(zhì)量管理。

　　年初，他們派出30余名骨干集中一個月時間參加火箭出廠測試，以便工作人員準(zhǔn)確掌握產(chǎn)品研制和質(zhì)量情況，進(jìn)一步吃透技術(shù)狀態(tài)，提高任務(wù)期間測試操作水平。

　　發(fā)射場還立足任務(wù)特點(diǎn)，組織識別出56項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)變化，逐一分析影響，制定對策措施；識別系統(tǒng)級風(fēng)險35項(xiàng)，涵蓋崗位人員、設(shè)施設(shè)備、文書軟件、環(huán)境場地和組織管理等方面，制定150余條風(fēng)險預(yù)防措施、近120條監(jiān)控措施，形成了一整套涵蓋人員、產(chǎn)品、設(shè)備的安全管理體系。

　　氣象系統(tǒng)根據(jù)海南近40年來的氣象數(shù)據(jù)，針對雷電、淺層風(fēng)、高空風(fēng)等影響發(fā)射的重要天氣因素，進(jìn)行專題技術(shù)研究和氣候背景特征分析，實(shí)施場區(qū)精細(xì)化預(yù)報，短時預(yù)報準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上，能夠提前一小時準(zhǔn)確預(yù)報，為“零窗口”發(fā)射提供可靠的氣象條件支持。

　　怎樣確保運(yùn)送貨物的安全

　　人們將天舟一號形象地稱為太空“快遞小哥”，那么這樣一個大塊頭的“快遞小哥”怎樣確保運(yùn)送貨物的安全呢？

　　“天舟一號塊頭雖大，卻有一顆細(xì)膩的‘心’。”中國航天科技集團(tuán)第五研究院載人航天總體部載人航天器總體研究室副主任張健說，飛船內(nèi)壁四周全部設(shè)置為貨架，中間留出一條矩形通道供航天員通行，航天員身處貨架通道中，可以隨意走動、轉(zhuǎn)身、取放貨物。

　　由于天舟一號運(yùn)送的物資中有許多精密儀器設(shè)備和航天員用品，裝載物資的貨包必須具備保護(hù)功能。貨運(yùn)飛船機(jī)械總體主管設(shè)計師郭軍輝介紹，新研制的高科技貨包外觀呈清新的乳黃色，采用新型抗菌防潮防霉布料，可確保貨物在貨包中存放一年。此外，針對不同體積、形狀的貨物，還進(jìn)行了定制化和系列化設(shè)計。

　　“在貨包的內(nèi)部設(shè)計上，依然有貼心的安排。”郭軍輝說，為避免貨物直接與貨架結(jié)構(gòu)相連接，貨包里面還有一層新研制的防火防潮且防震的泡沫或氣囊袋，這種“貼心”的“軟包裝”設(shè)計為裝載對象提供了柔軟、高阻尼、分布式的系統(tǒng)支撐。

　　“100多個大小不一的貨包，將確保天舟一號的貨運(yùn)物資完好地運(yùn)送到天宮二號。”郭軍輝說。

　　任務(wù)

　　天舟一號將運(yùn)送超6噸貨物首飛太空

　　記者從中國載人航天工程辦公室獲悉，我國首艘貨運(yùn)飛船天舟一號將裝載超過6噸的物資與設(shè)備飛向太空。

　　天舟一號的主要任務(wù)是為天宮二號“送貨”。在這些貨物中，除了維持天宮二號運(yùn)行的各種補(bǔ)給外，還有大量太空實(shí)驗(yàn)設(shè)備和載荷。由于運(yùn)載火箭的運(yùn)載能力是固定的，如果要運(yùn)送更多的貨物，就必須在保證飛船良好性能的同時，盡量減少“自重”。

　　天舟一號的“腰部”是一個個連接框。“為了使各部分牢固連接，連接框一般都很厚實(shí)。”天舟一號貨運(yùn)飛船主任設(shè)計師王為介紹，科研人員經(jīng)過多次試驗(yàn)驗(yàn)證，通過數(shù)控加工仿真技術(shù)，將連接框設(shè)計成鏤空形式，將非受力部分的“贅肉”精準(zhǔn)去除，只保留結(jié)構(gòu)受力部分，相當(dāng)于為天舟一號進(jìn)行了“抽脂”，保證連接框在足夠結(jié)實(shí)的前提下重量減少50%左右。

　　天舟一號的外部是一種壁板結(jié)構(gòu)，雖然設(shè)計厚度僅為3毫米左右，但在科研人員看來仍有“減脂”的余地。由于壁板面積很大，即使只去除A4紙那樣薄薄的一層，整艙的重量也會下降不少。“在不影響飛船性能的前提下，我們通過嚴(yán)格控制加工溫度、切削速度等參數(shù)，將壁板變薄，使天舟一號的自重減輕了30公斤。”王為告訴記者，省下的這些重量，又可以多運(yùn)送好幾臺設(shè)備。

　　為了使艙內(nèi)空間利用更加合理，進(jìn)而裝載更多的貨物，天舟一號的貨艙被自己的“骨骼”——貨架分割成了許多區(qū)域。在貨架的設(shè)計上，科研人員選用了輕質(zhì)高強(qiáng)度材料。“貨架面板”儀器板使用的是鋁合金蜂窩板，“貨架框架”立梁使用的是碳纖維材料。“經(jīng)過多次工藝攻關(guān)后，天舟一號的整體結(jié)構(gòu)變得又輕又強(qiáng)壯，確保能將貨物完好無缺地送達(dá)天宮二號。”王為說。