不辱使命 天舟二號“回家”(筑夢“太空之家”——中國空間站建設(shè)記 )

　　中國空間站將再次迎來“換班”——3月31日，天舟二號貨運(yùn)飛船圓滿完成各項既定任務(wù)，實施受控離軌再入大氣層，回到地球懷抱。天舟二號的返回意味著神舟十三號即將返航、天舟四號蓄勢待發(fā)，2022年中國空間站建設(shè)的系列飛行任務(wù)將拉開帷幕。

　　展現(xiàn)中國航天大國擔(dān)當(dāng)

　　自2021年5月29日發(fā)射升空以來，天舟二號貨運(yùn)飛船在軌飛行總天數(shù)超過300天。3月31日再入大氣層后，飛船的絕大部分器件被燒蝕銷毀，少量殘骸落入南太平洋預(yù)定安全海域。

　　什么是“受控離軌”和“再入大氣層”？據(jù)中國航天科技集團(tuán)五院天舟二號貨運(yùn)飛船設(shè)計師介紹，低軌道上的衛(wèi)星或其他航天器壽命末期在大氣阻力或控制系統(tǒng)作用下，軌道逐漸降低，當(dāng)降低到100千米—120千米左右的高度時，在氣動力作用下，軌道高度迅速降低，氣動作用加劇，此時可以認(rèn)為航天器再入大氣層。隨后，低軌航天器以每秒8千米的速度快速飛行，在氣動熱和氣動力的雙重作用下逐步解體、二次解體和燒蝕。

　　對完成任務(wù)的在軌航天器實施離軌操作是國際慣例。此前，和平號空間站、美國空間實驗室、歐洲自動轉(zhuǎn)移飛行器(ATV)等均通過這種方式脫離軌道并隕落于安全區(qū)域。天舟二號實施離軌操作可減少空間碎片的數(shù)量，避免對在軌航天器和地面產(chǎn)生危害，為全球空間碎片環(huán)境治理發(fā)揮重要作用，避免占用軌道資源。

　　據(jù)介紹，一般而言在軌航天器撞上10厘米以上的空間碎片會極其危險，空間碎片經(jīng)常讓飛馳的航天器被迫采取變軌措施避撞，有時甚至?xí)?yán)重影響在軌飛行任務(wù)。而空間碎片的治理非常困難，在400千米高度的近地軌道上，空間碎片往往需要幾年甚至十幾年才能逐漸離軌消失。

　　“天舟二號任務(wù)期滿后按照國際慣例實施離軌操作，是中國航天履行大國責(zé)任和擔(dān)當(dāng)、樹立負(fù)責(zé)任大國形象的重要選擇?！焙教炜萍技瘓F(tuán)五院天舟二號貨運(yùn)飛船總體主任設(shè)計師楊勝說。

　　為空間站運(yùn)營奠定基礎(chǔ)

　　天舟二號是中國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段發(fā)射的首艘貨運(yùn)飛船，也是中國空間站貨物運(yùn)輸系統(tǒng)第一次應(yīng)用性飛行。作為世界上運(yùn)貨能力最強(qiáng)的貨運(yùn)飛船，天舟二號為空間站送去了6.8噸補(bǔ)給物資，其中既有航天員生存消耗的物品和實驗設(shè)備，還有用于天和核心艙的推進(jìn)劑等。

　　在軌飛行期間，天舟二號可謂“功勛卓著”——先后與天和核心艙進(jìn)行了4次交會對接，并按計劃完成了飛船繞飛、機(jī)械臂轉(zhuǎn)位艙段驗證、手控遙操作交會對接等多項拓展應(yīng)用試驗，為空間站未來的正常運(yùn)營奠定了堅實基礎(chǔ)。

　　去年5月發(fā)射升空后，天舟二號與天和核心艙交會對接，驗證了自主快速交會對接技術(shù)。這一技術(shù)不僅能縮短航天員在飛船狹小空間中滯留的時間，也可以保證貨物盡快送達(dá)空間站。而在神舟十二號載人飛船成功發(fā)射并與核心艙對接后，核心艙、貨運(yùn)飛船與載人飛船首次形成了三艙結(jié)構(gòu)組合體。

　　在神舟十二號完成任務(wù)返回地球后，天舟二號通過全自動繞飛技術(shù)，從天和核心艙后端對接口轉(zhuǎn)移到前向?qū)涌?，同時驗證了多項關(guān)鍵技術(shù)，保證了核心艙與神舟十三號對接時的穩(wěn)定性。

　　今年1月8日，神舟十三號航天員乘組在地面科技人員的密切協(xié)同下，在空間站核心艙內(nèi)采取手控遙操作方式，完成了天舟二號貨運(yùn)飛船與空間站組合體交會對接試驗，驗證了無人來訪飛行器自動交會對接的備份手段。此外，在神舟十三號航天員乘組在軌期間，天舟二號還配合機(jī)械臂和航天員完成了機(jī)械臂轉(zhuǎn)位貨運(yùn)飛船等技術(shù)的驗證，為后續(xù)空間站在軌組裝建造積累了經(jīng)驗。

　　“神十三”航天員中旬返回

　　天舟二號的返回，意味著“出差”半年的神舟十三號也即將回歸。據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，在軌飛行的神舟十三號航天員乘組正在進(jìn)行飛船返回各項準(zhǔn)備，計劃于4月中旬返回地面。

　　2021年10月16日，航天員翟志剛、王亞平、葉光富搭乘神舟十三號載人飛船進(jìn)入天和核心艙，成為入住中國空間站的第二批航天員。160余天的太空飛行中，3名航天員在地面科技人員支持下，圓滿完成了2次出艙活動、2次“天宮課堂”太空授課活動，開展了多項科學(xué)技術(shù)試驗與應(yīng)用項目。王亞平成為中國首位進(jìn)行出艙活動的女航天員，航天員首次在軌通過遙操作完成貨運(yùn)飛船與空間站對接，飛行乘組創(chuàng)下了中國航天員連續(xù)在軌飛行時長新紀(jì)錄……

　　神舟十三號載人飛行任務(wù)期間，中國航天員首次太空跨年、首次在太空過春節(jié)。在地面支持下，飛行乘組利用工作訓(xùn)練間隙參加了元旦“京港澳天宮對話”活動，舉辦了中國人首次天宮畫展，與青少年開展天地互動交流，進(jìn)行了別具特色的科普教育和文化傳播活動。

　　今年是中國載人航天工程立項實施30周年，也是空間站建造決戰(zhàn)之年。按照載人航天工程總體規(guī)劃，今年中國將組織實施問天艙、夢天艙、貨運(yùn)飛船、載人飛船等6次飛行任務(wù)。其中，天舟四號貨運(yùn)飛船將率先發(fā)射，隨后神舟十四號載人飛船將帶著第三批航天員入住中國空間站。今年年底，中國空間站將完成建造，進(jìn)入運(yùn)營階段。

　　劉 峣