今晚19时41分，我国首艘货运飞船“”在天舟一号“长征七号”遥二火箭的推举下，在中国文昌航天发射场成功发射。
“天舟一号”在轨运行期间，将与去年9月15日中秋节当晚发射升空的“天宫二号”空间实验室进行三次交会对接，并将对天宫二号进行三次“太空加油”，以验证推进剂在轨补加技术的可靠性，为我国后续大型空间站建设奠定基础。
天舟一号
可为天宫二号自动加油和补充空气
“天舟一号”是我国全新设计的全密封无人货运飞船，具备独立飞行3个月的能力。它由大直径的货物舱和小直径的推进舱组成，长约10.6米，舱体最大直径3.35米，太阳帆板展开后最大宽度14.9米。其起飞重量约13吨，物资上行能力约6吨，推进剂补加能力约2吨。载荷比达46%，高于日欧的货运飞船。
飞船上共配有25N、120N、150N、490N四种不同推力量级的36台发动机。它们通过默契配合，将力保“天舟一号”在飞行速度相当于子弹速度8倍的情况下能够实现“俯仰有度，动静自如”。
货运系统是建成空间站需要突破和掌握的关键技术。“天舟一号”将使我国具备向在轨运行航天器补给物资、补加推进剂的能力。这一能力是确保未来中国空间站在轨长期载人飞行的基本前提。
货运飞船发射后将与空间实验室或空间站进行自动交会对接，为空间实验室或空间站自动补加推进剂以及空气。而饮水、食物以及其他器物设备则需驻空间实验室或空间站的航天员从货运飞船上搬运到站内。同时，货运飞船亦可充当空间站的“垃圾桶”，航天员取出货运飞船升空携带的物品后，可将站内的废弃物品搬运到货运飞船上，关闭气闸后，货运飞船脱离空间站，返回地球时废弃物连同货运飞船在大气层中烧毁。
除了作为货运飞船，“天舟一号”还将作为我国空间站的五个模块之一，与核心舱、实验舱I、实验舱II、载人飞船一起，在核心舱统一调度下协同工作，完成空间站承担的各项任务：补给空间站的推进剂消耗，空气泄漏，运送空间站维修和更换设备，延长空间站的在轨飞行寿命；运送航天员工作和生活用品，保障空间站航天员在轨中长期驻留和工作；运送空间科学实验设备和用品，支持和保障空间站具备开展较大规模空间科学实验与应用。
三次交会对接
每次都带着不同的任务
承担“天舟一号”发射的“长征七号”火箭，2016年6月25日“长征七号”实现完美首飞，此次发射是液氧煤油发动机首次真正意义上的工程应用。
“长征七号”是我国长征火箭家族中的新一代中型运载火箭，由直径3.35米的芯级和4个直径2.25米的助推器组成，全箭长53.1米，起飞质量为594吨，动力系统全部采用航天科技集团六院研制的液氧煤油火箭发动机。
其中，助推与一级火箭共使用6台120吨发动机，二级火箭使用了4台18吨发动机，具备近地轨道13.5吨、700千米太阳同步轨道5.5吨的运载能力。
按照工作流程，“天舟一号”发射后，将与“天宫二号”进行三次交会对接。首次对接，预计将在发射升空两天后实施。之后将和天宫二号形成组合体，进行两个月在轨飞行，完成推进剂在轨补加试验，同时测试货运飞船对组合体的控制能力。
这一阶段任务完成后，“天舟一号”将撤离“天宫二号”，从另一侧与“天宫二号”进行第二次对接。
完成绕飞对接试验以后，“天舟一号”就与“天宫二号”再次分离，两个飞行器将独立飞行三个月，这期间“天舟一号”主要将完成搭载的空间科学试验。
在这三个月的末期，还要进行最后一次对接，验证自主快速交会对接技术，要求两个航天器在6个小时左右实现对接。
而从地面发射到空中交会对接，“长征七号”火箭和“天舟一号”货运飞船上的46台发动机，全部由总部位于西安航天基地的航天科技集团公司第六研究院提供。
重点验证
压气机技术和浮动断接器技术
航天科技集团公司第六研究院院长刘志让介绍，我国航天事业的发展举世瞩目，这次发射既是我国载人航天工程三步走战略中第二步“空间实验室阶段”的收官之战，也是空间站建设阶段的起步之战。这次发射的主要目的是验证推进剂在轨补加技术，也就是老百姓所说的“太空加油”。
去年发射的“天宫二号”空间实验室正在太空中等待，它将模拟空间站，等待“天舟一号”给它加油。推进剂在轨补加技术是实现空间站长期驻留的必要条件，之前仅有个别航天大国完全掌握，而航天六院801所一支年轻的研制团队经过历时近十年攻关，终于突破了国外的技术封锁。
太空加油难点主要在哪里？刘志让介绍，太空加油和地面加油的不同之处在于，空间站上的动力系统是要靠高压气体挤压燃料到发动机里去燃烧的，所以当航天器油料消耗得差不多了，油箱里面就充满着气体，因而是不能直接去加油的。必须要把储油箱里的中低压气体，打回到高压储气瓶里去。从中低压抽回到高压，这个过程很难，必须要依靠压气机技术。
其次，要保证货运飞船的油枪和被加油的空间实验室油箱孔精准对接，同时也为了避免由于可能的插合精度差异而带来的损害，就需要进行柔性对接，以保证在8倍于子弹的速度下实现太空加油时，即便油枪偏一点，插合有点误差，也不会相互发生损伤，同时又不发生泄漏。这就需要浮动断接器技术来解决这一问题。
这次发射，就将验证压气机和浮动断接器这两项技术。这两个技术合起来，就是长期在轨驻留必须要具备的太空加油技术。被加油的“天宫二号”上配有压气机，去年被带上天后已做过几次验证，没有什么问题。这次要考核的主要是浮动断接器技术。
三次太空加油
重复验证技术可靠性
六院801所载人飞船和空间实验室主任设计师刘建盈介绍，这次任务既要验证“太空加油”的可行性，还要验证可靠性，所以按照计划要进行三次推进剂补加。发射两到三天后将进行第一次推进剂补加实验，试验完成后相隔两到三个月，再决定后面的补加任务，但每次都不会补加太多，这样做的目的是为了重复验证。
天舟一号货运飞船的推进分系统由两部分构成，推进部分和推进剂补加部分，而两部分之间进行了一体化设计，使它们既可独立工作，也可以相互交叉工作。也就是说推进部分可以为补加服务，补加部分也可以为推进服务。如果其中一部分功能失效，另一部分可以分担两方面的任务。这是首次这样设计，优势是可以大幅简化系统，减少阀门管路的配置，可减重100公斤左右，不仅可减少油料消耗，腾出的载重还可以多携带燃料，另外在一旦发生故障的情况下也可提高可靠性。
长七、天一
“大脑”全是西安造
“长征七号”火箭和“天舟一号”货运飞船能精准飞行和执行任务，离不开“大脑”的控制，而它们的大脑可都是“西安造”。
位于西安的航天科技集团公司九院七七一所是我国载人航天任务重要的承研承制单位。该所总工程师曲翕介绍，此次他们为执行第二次飞行任务的长征七号火箭配套了9种产品，为天舟一号货运飞船配套了1种整机产品，14种电路产品和18个软件产品，这些产品在任务的各阶段都发挥着重要作用。
其中，长七火箭上共配备六台箭载计算机，它就是火箭的控制中心和大脑，其主要作用是进行火箭的制导和导航。
数管分系统中央单元是天舟一号计算机系统的大脑。在货运飞船飞行、停靠期间，它一直在紧张忙碌，因为它要负责完成对整个飞船数管分系统设备的控制、管理，同时对挂在总线上的其它分系统设备间的命令和数据传送进行控制。只有中央单元正常运转，才能精确控制天舟一号飞船与天宫二号空间实验室交会对接、推进剂在轨补加。
天舟一号货运飞船上天之前以及入轨前飞行过程中的实时体检工作，均由地面测试控制系统设备完成。从货运飞船发射前，一直到入轨前的飞行阶段，它们都在实时检测天舟一号上设备的状态。其特点是数据处理能力很强，数据处理量很大。
西安为“快递小哥”
搭天路、配手机
“天舟一号”这次“太空送货”，不仅头顶有卫星“牵引”，怀里还有“特制手机”，以保证可以时刻与地面上的亲人进行联络。
中继终端为“天舟一号”搭“太空天路”
当“天舟一号”成功发射后，安装在飞船上的中继终端将在第一时间开机，随后中继终端将与距地36000公里的四颗中继卫星实现“太空握手”，建立星间链路，从而搭建出从“天舟一号”中继终端到中继卫星再到地面的“太空天路”。
“天舟一号”中继终端以及四颗中继卫星的载荷产品全部由航天科技集团公司五院西安分院研制。该院“天舟一号”研制负责人余晓川介绍，“天舟一号”中继终端采用功能模块集成化设计，功耗小了很多，体积小了三分之一，同时减重20公斤，使“远程驾驶”系统更加轻量化。同时，关键元器件实现了百分之百的国产化。
应答机天线网络助力“小哥”精准“送件”
“太空快递小哥”天舟一号要顺利完成使命，没有“手机”联络也是不行的。五院西安分院为天舟一号研制的应答机天线网络通过提供唯一的通信与测控信号传输通道，为这位“太空快递小哥”与地面搭建联络专线，它的功能就相当于“小哥”的“手机”。
应答机天线网络是属于测控与通信分系统中连接应答机和天线的关键产品，就好比是耳朵接收声音信息，而嘴巴将声音传递出去一样，天线网络将两者的功能结合在一起。通过应答机天线网络，可以传输地面对飞船控制的相关指令以及飞船的飞行状态信息，确保在轨飞行控制的有效运行。
相比天宫二号空间实验室中使用的USB天线网络，应答机天线网络重量减轻了500克，体积也相应减少，而且网络射频信号传输能力提升了近一倍多。同时，为保证天舟一号信号传输清晰，在应答机天线网络中，五院西安分院还使用了新研的介质滤波器，当信号通过的时候，可以将多余的谐杂波过滤掉，提升了信号传输的质量。就如在手机通话中，将多余的干扰声音过滤掉，只保留通话的声音。
华商记者 马虎振
图片自央视新闻、科普中国
第二个“中国航天日”24日举行
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4月24日是第二个“中国航天日”，今年的主题是“航天创造美好生活”，主场活动将在西安市举行。
主场活动将由开幕式、科普展览、系列对话、报告会、论坛等16场系列活动组成。开幕式在4月24日当天举行，包括“中国航天日”授旗，国家航天局设立航天科普基地并授牌，宣布中国航天教育联盟成立，邀请航天员、航天楷模、大学生代表做报告等。
另外，“航天会客厅”访谈将邀请宇航员、科学家、企业家和政府官员代表，围绕“航天创造美好生活”主题，建言献策，畅谈航天事业未来发展。联合国外空司司长迪皮蓬与大学生对话，讲述世界航天发展趋势；中国航天员将做报告会，激励大学生“努力向前，就会离梦想更近”。
在本次航天日主场活动中，将有包括新型“飞豹”“歼轰7A”总设计师，大型运输机“运-20”总设计师、中国工程院院士唐长红在内的近20位院士出席论坛，探讨航空、航天、航海及地面无人系统的未来发展。
如果你想知道航天科技会怎样改变我们的生活，对航天科技有什么奇思妙想，可以给华商君留言，我们将带着这些问题，向最权威的航天专家咨询。
华商记者 任娇返回搜狐，查看更多