7月15日5時(shí)34分，搭載天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙十運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射，隨后飛船進(jìn)入預(yù)定軌道，飛船太陽(yáng)能帆板按程序順利展開(kāi)，這意味著本次發(fā)射取得圓滿成功。

從2017年天舟一號(hào)任務(wù)開(kāi)始，到2025年的天舟九號(hào)，不知不覺(jué)我們已經(jīng)有九艘貨運(yùn)飛船入軌執(zhí)行任務(wù)。從2021年天舟二號(hào)開(kāi)始，平均一年接近發(fā)射兩艘貨運(yùn)飛船，主要原因是我們的空間站進(jìn)入建造階段和應(yīng)用發(fā)展階段，為了滿足航天員在軌長(zhǎng)期工作和生活的需要，貨運(yùn)飛船自然要做到“糧草先行”，為神舟二十號(hào)和神舟二十一號(hào)乘組運(yùn)送物資。

本次發(fā)射采用3小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接方案，在8時(shí)52分左右與空間站組合體完成對(duì)接，進(jìn)一步彰顯了我國(guó)在快速入軌、空間交會(huì)對(duì)接方面的成熟技術(shù)能力。

天舟貨運(yùn)飛船發(fā)射畫(huà)面

（圖片來(lái)源：央廣網(wǎng)）

天舟貨運(yùn)飛船與空間站對(duì)接計(jì)算機(jī)模擬畫(huà)面

（圖片來(lái)源：新華社）

天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船的基本情況

從建造批次上看，天舟九號(hào)是新一批次六艘飛船中的第四艘。這批新飛船主要服務(wù)于空間站應(yīng)用和發(fā)展階段的任務(wù)需求，為航天員送去更多急需的各類物資。這意味著，這批次貨運(yùn)飛船與上一代相比有了較大的改進(jìn)。比如貨物運(yùn)輸能力有了一定提升，從6.9噸提升到7.4噸，總質(zhì)量達(dá)到13.5噸，長(zhǎng)度達(dá)到10.6米。

密封艙也比上一代有了比較大的改進(jìn)。原來(lái)的貨物艙有一部分是非密封艙段，從天舟六號(hào)開(kāi)始，原貨物艙的非密封艙段設(shè)備被轉(zhuǎn)移到了推進(jìn)艙。這樣一來(lái)，貨物艙的內(nèi)部空間有了較大的提升，有效裝載容積從18.1立方米提升到22.5立方米，成為世界上運(yùn)載能力最強(qiáng)的貨運(yùn)飛船之一。

天舟貨運(yùn)飛船的真實(shí)大小

（圖片來(lái)源：CCTV）

天舟九號(hào)是第一艘具備應(yīng)急發(fā)射能力的天舟貨運(yùn)飛船，具備在3個(gè)月內(nèi)完成應(yīng)急發(fā)射任務(wù)的能力。至此，我國(guó)的載人飛船、貨運(yùn)飛船都具備應(yīng)急發(fā)射的能力。

航天任務(wù)畢竟存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，這就需要相關(guān)飛船具有應(yīng)急發(fā)射能力。2024年6月，波音研發(fā)的“星際飛船”在進(jìn)入軌道后發(fā)生推進(jìn)器故障，導(dǎo)致航天員無(wú)法返回，波音未制定有效的應(yīng)急發(fā)射預(yù)案，最終兩名宇航員在太空滯留近9個(gè)月后才返回。國(guó)際空間站也發(fā)生過(guò)貨運(yùn)飛船故障，導(dǎo)致補(bǔ)給受到影響。

這些事件說(shuō)明，航天活動(dòng)具有不確定性，因此做好應(yīng)急處置預(yù)案才是重中之重。天舟九號(hào)曾作為天舟八號(hào)任務(wù)的應(yīng)急備份飛船，進(jìn)一步說(shuō)明天舟九號(hào)的各方面性能足夠可靠且成熟，在天舟八號(hào)任務(wù)結(jié)束后，仍然可以按計(jì)劃執(zhí)行發(fā)射任務(wù)，為空間站送去相關(guān)物資。

天舟貨運(yùn)飛船

（圖片來(lái)源：中國(guó)載人航天工程網(wǎng)）

天舟九號(hào)的3小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接模式也是該飛船的優(yōu)異性能之一。從早期的2天完成對(duì)接，再到后來(lái)的6.5小時(shí)完成對(duì)接，我們逐步縮短了從發(fā)射到與空間站對(duì)接的時(shí)間。

當(dāng)然，我們還有更短的2小時(shí)方案，只不過(guò)相比較而言，3小時(shí)模式對(duì)火箭入軌條件、測(cè)控精度要求較低，也能增強(qiáng)任務(wù)可靠性。3小時(shí)模式意味著，從貨物送出到空間站收到貨物，幾乎與我們?nèi)ゴ笮统兄棉k物資的時(shí)間較為接近，要知道這可是從地面送到數(shù)百公里高度的空間站。我們的航天員通過(guò)中繼衛(wèi)星可以實(shí)時(shí)掌握貨物的運(yùn)輸情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)送貨過(guò)程全程追蹤。

本次運(yùn)輸貨物的亮點(diǎn)

兩套新型艙外航天服備受關(guān)注。這次天舟九號(hào)將兩套全新的飛天艙外航天服送抵空間站，與之前的艙外航天服相比，在設(shè)計(jì)壽命上有了較大幅度的提升——從原來(lái)的3年15次，提升為4年20次。這說(shuō)明我們?cè)谧灾餮邪l(fā)艙外航天服方面，有了較大的進(jìn)步。4年20次指航天服可在軌存儲(chǔ)4年，期間支持不少于20次出艙任務(wù)。其使用時(shí)間和任務(wù)頻次均明顯提高，關(guān)節(jié)活動(dòng)壽命較上一代提升10余倍。

空間站內(nèi)貯存的飛天艙外服

（圖片來(lái)源：中國(guó)載人航天工程網(wǎng)）

事實(shí)上，艙外航天服使用一次就需要連續(xù)工作長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)以上，需要極高的可靠性才能在宇宙真空環(huán)境中保障航天員的生命安全。如果遇到故障發(fā)生，也要具備較好的維修性能，才能滿足在軌存儲(chǔ)4年等技術(shù)要求。

國(guó)際空間站曾發(fā)生過(guò)艙外行走時(shí)航天服手套部位撕裂事件。當(dāng)時(shí)，航天員正在移動(dòng)天線等一些外部硬件，一名航天員手套拇指附近出現(xiàn)一個(gè)小破洞，導(dǎo)致任務(wù)提前中斷并返回空間站。這說(shuō)明艙外活動(dòng)具有高度不確定性，而且連續(xù)工作時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)航天服可靠性提出了極高的要求。

此次天舟九號(hào)任務(wù)中，航天食品更加豐富。貨艙內(nèi)，為航天員準(zhǔn)備了品種更為豐富的航天食品，新增菜肴類航天食品近30種，使得總數(shù)達(dá)到190余種，將飛行食譜周期由7天延長(zhǎng)到10天。據(jù)中國(guó)航天員中心航天營(yíng)養(yǎng)與食品研究室的研究人員披露，早餐有粥、米糕、鹵蛋、芒果汁等，午餐和晚餐品種更為豐富，比如紅燴豬排、菘菜牛肉湯、什錦炒飯、魚(yú)香肉絲和宮保雞丁等菜品。

天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船內(nèi)攜帶的航天食品

（圖片來(lái)源：CCTV）

空間站內(nèi)還設(shè)置了一個(gè)“太空廚房”，航天員可以對(duì)食物進(jìn)行加熱。有不少航天員喜歡吃刺激性的食物，一方面是因?yàn)槭е丨h(huán)境下會(huì)導(dǎo)致人的味覺(jué)和嗅覺(jué)發(fā)生變化，刺激性強(qiáng)的食物此時(shí)更能刺激食欲；另一方面是因?yàn)橛行┖教靻T本身就喜歡偏辛辣的食物。

俗話說(shuō)“民以食為天”，豐富的航天食品也能緩解航天員長(zhǎng)時(shí)間在軌飛行產(chǎn)生的心理壓力。我們的空間站雖然已有三艙布局，活動(dòng)空間較大，但要在這樣的封閉空間內(nèi)工作生活近半年，對(duì)航天員的身體和心理確實(shí)是一種考驗(yàn)。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)覆蓋面廣。據(jù)中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心專家介紹，天舟九號(hào)上搭載了多種科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料，這些物資涉及空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)等領(lǐng)域共23項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?？梢哉J(rèn)為，我們的空間站正在充分發(fā)揮空間實(shí)驗(yàn)室的功能。

貨運(yùn)飛船內(nèi)的打包好的貨物

（圖片來(lái)源：中國(guó)載人航天工程網(wǎng)）

比如，前不久中國(guó)空間站開(kāi)展了渦蟲(chóng)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)。這是一種擁有強(qiáng)大再生能力的扁形動(dòng)物，具有5.2億年的進(jìn)化史，由于其組織修復(fù)能力驚人，即便斷成兩截，仍然可以再生出新的組織。航天員在微重力環(huán)境下研究渦蟲(chóng)，探索空間環(huán)境對(duì)渦蟲(chóng)再生能力的影響具有重要意義。

在微重力物理科學(xué)領(lǐng)域，我國(guó)科學(xué)家借助空間站這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行了多種新型材料的研究，加強(qiáng)多相流體流動(dòng)與傳熱的應(yīng)用研究，掌握空間晶體成核機(jī)制及生長(zhǎng)規(guī)律，最大限度發(fā)掘空間站微重力環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更廣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)覆蓋面。

近期空間站貨運(yùn)領(lǐng)域?qū)⒂心男┬掳l(fā)展？

天舟九號(hào)是新一批次六艘飛船中的第四艘，預(yù)計(jì)在明年還有天舟十號(hào)和十一號(hào)執(zhí)行補(bǔ)給任務(wù)。目前，新的貨運(yùn)平臺(tái)已在研發(fā)之中。

2023年，中國(guó)載人航天工程辦公室發(fā)布了低成本貨物運(yùn)輸系統(tǒng)總體方案征集公告，輕舟貨運(yùn)飛船方案和昊龍貨運(yùn)航天飛機(jī)方案在競(jìng)標(biāo)中勝出，獲得工程飛行驗(yàn)證階段合同。這意味著，近期我國(guó)將誕生兩種新型貨運(yùn)平臺(tái)的驗(yàn)證機(jī)。

輕舟貨運(yùn)飛船由中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研發(fā)，上行運(yùn)力為1.8噸以上，下行為2噸，貨物艙的體積為27立方米。雖然整體尺寸要小于天舟飛船，但是突出了低成本運(yùn)營(yíng)的思路，引入了商業(yè)航天的理念和技術(shù)手段，初樣飛船計(jì)劃在今年首飛！明年有望投入空間站貨物補(bǔ)給任務(wù)。

輕舟貨運(yùn)飛船對(duì)接空間站的想象圖

（圖片來(lái)源：CCTV）

昊龍貨運(yùn)航天飛機(jī)由中航工業(yè)成飛設(shè)計(jì)研究院研發(fā)，這是一種可重復(fù)使用的航天飛機(jī)，具備多次往返空間站能力，從而達(dá)到降低運(yùn)輸成本的目的。采用航天飛機(jī)構(gòu)型的昊龍具備在大氣層內(nèi)飛行能力，因此其任務(wù)拓展能力較強(qiáng)，該平臺(tái)也計(jì)劃在今年實(shí)現(xiàn)首飛！

昊龍航天飛機(jī)對(duì)接空間站的想象圖

（圖片來(lái)源：中航工業(yè)）

所以，2025年對(duì)于空間站貨運(yùn)領(lǐng)域而言是個(gè)蓬勃發(fā)展之年，新增兩款新型貨運(yùn)平臺(tái)，既突出了低成本的商業(yè)運(yùn)營(yíng)思路，又拓展了潛在的任務(wù)范圍，為空間站的后續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

出品：科普中國(guó)

作者：川陀太空（科普創(chuàng)作者）

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