圖片說明1：輕舟貨運飛船1∶1模型

在第十個“中國航天日”主場活動上，我國新一代“太空快遞員”輕舟貨運飛船首次面向公眾亮相，其1∶1模型在上海世博展覽館的展示備受關注。輕舟貨運飛船長什么樣，具有什么特點？圍繞上述問題，《環球時報》記者近日采訪了輕舟貨運飛船總設計師常亮。常亮對輕舟貨運飛船研制情況進行了深入解讀，并介紹稱初樣試飛船計劃今年首飛。
把最大最好的空間留給貨物
2024年10月，中國載人航天工程辦公室對外公布了低成本貨物運輸系統研制方案的評選進展情況，經過擇優，中國科學院微小衛星創新研究院的輕舟貨運飛船方案勝出，獲得工程飛行驗證階段合同。
據介紹，“一體化單艙構型設計”是輕舟貨運飛船的特色之一，這種設計的優勢體現在哪些方面？常亮接受《環球時報》記者采訪時表示，傳統貨運飛船主要包括雙艙構型、多艙構型方式，輕舟的主要創新在于減少了推進艙，貨物艙可拓展，增強了貨物種類及數量的普適性。在滿足任務需求的前提下，一體化的單艙構型能夠提高空間利用率，提高任務的經濟性。一體化構型大大降低了輕舟的外形尺寸，把最大最好的空間提供給了貨物，同時更容易選擇到合適的運載工具，可以適應多型火箭，滿足快速發射的需求。
據常亮介紹，“在設計過程中，我們查閱了國內外的貨運飛船，包括美國的‘龍’飛船、歐洲的ATV、日本的HTV以及中國的天舟系列飛船，最后我們根據中國載人航天工程辦公室發布的空間需求，自主設計了輕小的一體化輕舟貨運飛船。”
物資狀態全程可追溯
作為我國首個商業版的“太空快遞小哥”，輕舟貨運飛船的載物能力有多強？常亮表示，輕舟采取4層貨架模式，共有40個貨格，滿足航天員生活物資、科學實驗設備等貨物運輸需求，對于特殊貨物需求，在貨架設計上預留了相應接口，能夠實現上行需求。輕舟的裝載容積約為9立方米，貨物艙的體積為27立方米。
“輕舟目前的設計上行運力為1.8噸以上，下行為2噸，這種設計指標考慮到了航天員乘組的需求以及下行廢棄物需求，未來還將深挖貨運潛力，可根據需求拓展運力。”常亮表示。
輕舟飛船作為中國載人航天工程的首個商業化任務，在設計上還有哪些創新之處？常亮對《環球時報》記者表示，輕舟飛船中布置多個高清攝像頭，實現全范圍觀測，通過智能視覺算法直接記錄航天員取用貨包的情況，并且完成貨包數據庫的自動更新。飛船中布置智能語音系統與數據庫聯通，航天員可以用多種方式查詢具體的物品，系統會協助航天員尋找物品所在的貨包和位置。
貨運飛船運送航天員生活物資、科學實驗設備時通常會對保鮮有很高的要求，輕舟在這方面有哪些設計呢？據常亮介紹，“輕舟飛船還有獨到的冷鏈箱體系設計，以靈活配置為核心，單個冷鏈箱容積60升，可根據冷鏈上行需求靈活配置數量。冷鏈箱溫區可高精度調節以適應貨物不同的儲存溫度要求。這些設計有效提高冷鏈運輸的可靠性和穩定性，滿足上行貨物的保鮮需求。”
“在天地一體化物流鏈和自動存取貨技術領域，我們已構建了完整的智能化解決方案。通過部署高精度視覺識別單元和智能語音交互系統，實現‘無人值守’的飛船自動化倉儲管理，大幅提升航天員的工作效率。天地數據同步，確保物資狀態全程可追溯，未來可以通過智能預測算法優化補給周期，提升物資周轉效率，邁入智能化新階段。”常亮表示。
據《環球時報》記者了解，作為一款商業化貨運飛船，研制團隊進行了大量技術創新、優化研制流程，取得數字化、產品化、一體化等關鍵技術突破。同時基于豐富的批量衛星生產的規模效應，從原材料、元器件、單機部組件等方面著手，降低了輕舟貨運飛船的生產成本。此外在發射場流程方面也提高了效率，降低時間成本。
“商業+商業”的搭配
公開報道顯示，輕舟將選擇我國的商業運載火箭“力箭二號”作為運載工具，“商業+商業”的搭配會帶來哪些改變？
常亮表示，“力箭二號”為新型的液體煤油運載火箭，運力在8-12噸之間，可為將來輕舟的拓展提供支持，且“力箭二號”火箭將來的設計為可回收火箭，更符合低成本貨物運輸系統的商業航天設計理念。結構設計上，火箭與輕舟進行一體優化設計。操作流程、測試方面，與火箭聯合安排發射場的測發流程。
據他介紹，輕舟引入了商業航天的理念和技術手段，例如首次在系統中采用貨物運輸系統抓總的商業模式，可以將運載與飛船結合得更緊密；引入商業航天理念，推動新思路、新器件、新材料在航天領域的快速迭代與應用，形成良好的經濟和社會效益。“我們計劃探索開展冠名權、搭載IP文化、品牌傳播、科普合作等多種商業模式，與社會各行各業開展創新合作，形成良好的經濟和社會效益。”
輕舟貨運飛船的研制工作進展如何？這也是外界廣泛關注的話題之一。據常亮介紹，目前，輕舟團隊正在進行初樣試飛船的軟件工作以及正樣首飛船的設計工作，初樣試飛船的單機以及部組件已經投產，計劃于今年首飛。“目前我們正在全力推進相關工作，載人航天系統貨運飛船比傳統衛星在功能方面需求更多，可靠性方面標準更高，在中國載人航天工程辦公室的領導下，我們有相關的標準、有各大系統協助，相信一定會克服困難，完成飛行、對接以及送貨的任務。”
據《環球時報》記者了解，輕舟貨運飛船的研制單位中國科學院微小衛星創新研究院已成功研制發射了168顆衛星。在通信、導航、遙感、科學、微納、深空六大領域，具備了從公斤級到噸級、從超低軌到深空所有軌道的各類衛星系統設計和研制能力。該研究院此次研制輕舟貨運飛船，將怎樣發揮其自身優勢？常亮表示，研制輕舟貨運飛船是中國科學院微小衛星創新研究院再一次為國家載人航天做貢獻的機會。中國科學院微小衛星創新研究院承擔了神舟七號和天宮二號的伴隨衛星任務，輕舟團隊核心技術人員來自伴星團隊，該團隊繼承了載人航天嚴謹的系統工程管理、持續的技術創新、高效的團隊協作、嚴格的質量控制和成本管理，以及持續學習和知識傳承的優良品質。“載人航天研制團隊在長期的實踐中積累了豐富的經驗，這些經驗不僅為當前的航天任務提供了堅實保障，也為未來航天項目研制提供了寶貴的借鑒。”
常亮表示，利用前期科學創新經驗以及微小衛星傳統優勢，輕舟計劃完成貨物運輸任務后，在重返大氣層前，可以通過搭載科學試驗載荷進行在軌試驗，也可以在軌搭載并釋放微小衛星。▲