天舟四号成功发射 中国空间站全面建造阶段揭幕

5月10日凌晨1时56分，天舟四号货运飞船在长征七号运载火箭托举下，从大海之滨的文昌航天发射场飞赴太空。

　　这是我国自2017年4月以来成功发射的第4艘货运飞船，也是向空间站天和核心舱发送的第3件快递“包裹”。

　　一年逢好夜，天舟再出发。

　　中国空间站建造阶段的大幕正式拉开，实现我国载人航天工程“三步走”战略目标的关键之战打响。

　　作别大海，飞向天和

　　琼北古邑，夏夜已深。

　　椰林大海边的文昌航天发射场内灯火通明，天舟四号货运飞船和长征七号运载火箭整装待发、剑指苍穹。

　　“各号注意，1小时准备！”

　　0时56分，发射任务01指挥员王宇亮的口令响彻发射场，发射塔架回转平台徐徐打开。

　　探照灯下，乳白色的船箭组合体光晕流转，鲜艳的五星红旗和“中国载人航天”6个蓝色大字格外醒目。

　　这是我国空间站建造阶段的首次发射，也是空间站货物运输系统的第4次远征。

　　5年前，作为我国载人航天工程“三步走”发展战略第二步的收官之作，天舟一号从这里拂羽飞天，踏上逐梦太空的征程。

　　“各号注意，30分钟准备！”1时26分，王宇亮的口令再次响彻发射场，加注人员开始向安全区域撤离。

　　这是文昌航天发射场建成后执行的第17次航天发射任务，也是第5次放飞长征七号运载火箭。

　　“作为空间站建造阶段的首次任务，天舟四号能否成功发射，直接关系后续任务能否顺利完成。”西昌卫星发射中心总工程师钟文安介绍。

　　连日来，发射场科技人员精心精细抓好质量控制，逐个阶段、逐个项目、逐个步骤分析识别，持续完善各类方案预案，确保发射任务万无一失。

　　“各号注意，15分钟准备！”1时41分，01指挥员又一次发出倒计时口令。

　　1年前，天舟二号满载货物，从这里直刺苍穹，去追寻先其升空不久的空间站天和核心舱。8个月前，还是在这个老地方，天舟三号冲向云霄，将航天员生活物资、推进剂等货物送往天和核心舱。

　　那天，两艘货运飞船，与天和核心舱相伴共飞，创下中国载人航天史上的新纪录。

　　“各号注意，1分钟准备！”口令声中，扶持火箭的摆杆打开，发射塔架上与火箭相连的各系统设备自动脱落。

　　此时，空间站天和核心舱与天舟三号组合体正在400公里高的太空飞经海南文昌上空。

　　此刻，现场所有人都屏住了呼吸，原本热闹的发射场也安静下来，只有王宇亮的口令在天地间回荡——

　　“5、4、3、2、1，点火！”

　　1时56分，撼天动地的轰鸣响彻海天，长征七号运载火箭托举着天舟四号腾空而起，在夜空中划出一道绚丽的轨迹，作别大海，飞向天和。

　　大海，又一次见证了中国航天的高光时刻。

　　“快递”送至，等待“签收”

　　助推器分离、整流罩分离、船箭成功分离……天舟四号顺利进入太空。

　　此时，空间站天和核心舱与天舟三号组合体已在太空等待了230多天。为了迎接今年的第一个“地球来客”，“中国宫”已经做好了各项准备——

　　4月20日，天舟三号从天和核心舱后向端口分离，绕飞并自动对接至前向端口，为天舟四号后向对接“让贤”。

　　更早些时候的3月31日，天舟二号圆满完成既定任务后，受控再入大气层。同样，这也是为了提前腾出交会对接口。

　　天和核心舱配置有5个对接口，其中后向对接口、前向对接口用于对接货运飞船。

　　天舟货运飞船是中国空间站的地面后勤补给航天器，也是现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船。

　　为了满足空间站建造阶段密集发射的需要，天舟货运飞船实行组批生产，同时生产了二、三、四、五号，它们的外形、功能相似或相近。

　　“天舟四号是我国进入空间站建造阶段的首发航天器，承担着为神舟十四号航天员提供物资保障、空间站在轨运营支持和空间科学实验等任务。”航天科技集团五院货运飞船系统副总设计师党蓉说。

　　这一次，天舟四号装载了共计200余件（套）货物，其中包括货包货物和直接安装货物，将为神舟十四号航天员6个月在轨驻留、空间站组装建造、开展材料科学实验等空间应用领域提供物资保障。

　　“天舟四号携带了补加推进剂约750公斤，与天舟三号相比差不多，但上行物资总重约6000公斤，比天舟三号多了300公斤，运输能力有了进一步提高。”航天科技集团五院货运飞船系统总设计师白明生介绍，“这次没有再带舱外航天服，因为上边已经有3套了。”

　　此外，科研人员还根据航天员在轨使用意见，对天舟四号进行了持续改进和优化设计——

　　比如，增加了货包色彩标识，航天员查找货物更加方便和直观：天舟二号的货包都是一个颜色，标签字体也相同，不太好分辨。天舟三号的货包绑上了不同颜色的绸带。天舟四号则是从标识标签上都做了颜色的区分。

　　与天舟三号相比，天舟四号的货物取用也更加方便了。货物舱里边都是一个一个货格，货格上面有个盖板，以前的设计是用螺钉拧上去的，打开、盖上需要来回拧螺钉，天上操作就相当麻烦。这一次，科技人员在盖板和箱体用上了尼龙搭扣，只需要第一次打开货格的时候拧一次螺钉，后面可随时盖上随时掀开，十分方便。他们还对货包内的缓冲泡沫也进行分块小型化优化设计，可减小空间占用，便于收纳存储。

　　如今，太空“快递”已送至，只待神舟“签收人”。

　　中国空间站进入建造阶段，每半年要进行一次航天员乘组轮换和货物补给。这意味着，天舟四号成功升空后，神舟十四号载人飞行任务也进入倒计时。

　　酒泉卫星发射中心，这段时间也是一派忙碌景象，科技人员正在为任务进行着各项准备。神舟十四号航天员乘组也已选定，根据计划将于下个月再叩苍穹。

　　弱水河畔，将见证中国人的第9次飞天。

　　“快递小哥”，连战连捷

　　天舟四号顺利升空，长征七号连战连捷，表现依旧出色。

　　长征七号是我国新一代中型运载火箭，自2016年首飞以来共执行4次天舟货运飞船发射任务，向中国空间站及空间实验室运送大量物资，被誉为太空“快递小哥”。

　　为满足未来空间站运营的需求，这一次，研制团队对长征七号发射前的流程进行了优化，将测发周期较天舟三号发射时减少4天。

　　这是长征七号首次实现在一个月内完成测试和发射。

　　“测发周期减少4天是一项重大流程改进任务，不仅挑战着长七火箭的综合性能，也考验发射队员在高强度工作环境下的应变能力，火箭的各个分系统必须同时开展流程优化工作才能达到最终目标。”航天科技集团一院长征七号运载火箭总指挥孟刚说。

　　地面设备恢复是长征七号进场的第一项工作，也是开展火箭测试的先决条件，仅此一项就节省时间2.5天。

　　航天科技集团一院长征七号运载火箭副总设计师范虹介绍：“把本发任务与前一发、后一发联动起来，让流程‘活’起来，前期工作做得越充分，进场之后测试任务就开展得越快越好。”

　　4月10日下午，长征七号开启产品出箱工作。为了达到优化流程的目标，助推器自检、火箭芯级出箱工作以及整流罩出箱工作，首次在不同工作厂房并行开展。

　　“总装团队全员上阵，工艺员、调度员、检验员和负责质量、信息化的人员全部到达现场，所有人都为了同一个目标铆足了干劲。”航天科技集团一院长征七号运载火箭总装技术负责人崔蕴介绍说，火箭产品出箱工作流程也由3天压缩至2天。

　　天舟三号发射时，煤油加注后再进行液氧加注，这两个是完全串联的流程。这次发射，长征七号进行液氧与煤油并行加注，从而将发射日12小时流程缩减至8小时。

　　这是一项极具挑战性的工作。航天科技集团一院长征七号运载火箭主任设计师邵业涛说：“液氧与煤油并行加注，就使得原来的流程得到了压缩，同时也减少了煤油的停放时间和温升，进一步保证了推进剂的品质。”

　　天舟四号发射升空后，要与天和核心舱进行快速交会对接。这就要求火箭毫秒不差地点火升空，将其精确推送至天和核心舱所在的空间轨道面。

　　为此，科研人员利用迭代制导的算法扩展发射窗口。航天科技集团一院长征七号运载火箭型号办副主任设计师沈丹说：“即使长征七号与标准的起飞时刻有偏差，只要在两分钟以内，在空中它就会自己去寻找一条合适的路线，追上天和核心舱。”

　　值得一提的是，这一次，长征七号首次把北斗卫星导航系统作为导航接收的第一优先级。

　　“也就是说，火箭起飞以后，导航都是优先由北斗系统来提供的。”沈丹表示。

　　事实上，长征七号目前的总体技术状态已趋于稳定，飞行可靠性评估值达0.9838这一国际先进水平。

　　轰鸣声中，大量白雾霎时升腾，长征七号喷涌着尾焰拔地而起，很快便托举着天舟四号沿着预定轨道，消失在茫茫夜空。

　　站在文昌航天发射场指控大楼远眺，长征七号发射塔架依旧矗立海滨。不远处，便是另一个发射塔架。

　　年底前，问天和梦天实验舱将从这个塔架飞赴天宇，与天和核心舱对接形成中国空间站“T”字形构型。“如果再加上2艘载人飞船和1艘货运飞船，一个总质量接近100吨的中国空间站将呈现在世人面前。”中国载人航天工程总设计师周建平说。

　　届时，“中国宫”就是浩瀚宇宙中最亮的“星”。