神舟十四号载人飞船三人航天员乘组陈冬、刘洋、蔡旭哲已经进入空间站快要三个星期,完成了空间站内工作状态设定,天舟四号货运飞船的物资整理以及天舟三号货运飞船的货物整理转运工作。

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作为中国空间站的第三批客人,三名航天员乘组将会在空间站中执行6个月的飞行任务,同时也是中国空间站建设阶段的第一批次乘组。神舟十四号航天员乘组在轨期间任务艰巨,他们需要迎接“问天”实验舱和“梦天”实验舱的到来,亲眼见证中国空间站“T字形”构型的完成。

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中国空间站的建设时间集中在2021年-2022年,在神舟十三号安全撤离空间站返回地球,意味着中国空间站关键技术验证阶段的圆满收官,而2022年的六次发射将是中国空间站真正的建设阶段。

按照计划依次发射天舟四号货运飞船、神舟十四号载人飞船、问天实验舱、梦天实验舱、天舟五号货运飞船以及神舟十五号载人飞船。目前为止已经完成了天舟四号货运飞船和神舟十四号载人飞船的发射工作,按照计划在7月份会进行“问天”实验舱的发射工作。

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用来运送“问天”实验舱的交通工具是长征五号B遥三运载火箭,在5月29日它已经被安全运抵文昌航天发射场,而问天实验舱早已经在那里等待多时,它们将一起进行发射场区的总装和测试工作,按照发射计划7月份“问天”实验舱会出发前往空间站。

目前的空间站组合体是“一舱三船”构型,其中“舱”是天和核心舱,而“船”是货运飞船天舟三号和天舟四号、载人飞船神舟十四号。

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“问天”实验舱7月出发,在发射之前空间站组合体还有关键步骤待完成,最重要的便是天舟三号货运飞船的下行工作,给“问天”实验舱让出对接口,我们知道天和核心舱上一共有三个对接口和两个停泊口,对接口是用来停放货运飞船和载人飞船的,主要位于核心舱的节点舱和后端。而两个停泊口主要位于节点舱上,并且都是径向的。

对接口和停泊口的对接参数是一致的,“问天”实验舱在发射入轨之后必须要先停留在前向对接口上,之后共轨飞行几个月后,再在机械臂的辅助之下进行水平的转位工作。实际上这个操作过程在空间站关键技术验证阶段,已经以天舟二号货运飞船为目标进行过了。

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但目前核心舱的前向对接口有天舟三号货运飞船停留,这也就意味着“问天”实验舱发射入轨之前,天舟三号货运飞船需要让出关键的对接口。

货运飞船的作用?

顾名思义,货运飞船主要是用来运送物资的,它们是天地之间往返的“货车”,在上行的时候需要给航天员带去生活物资,例如食物资源和水资源,尤其是食物资源,航天员可以在节假日中吃上应景的食物,除此之外便是空间站应用的备品备件,以及充足的推进剂。货运飞船在轨飞行期间,还需要为空间站提供推进剂的补加工作,最后一步就是货运飞船的下行工作。

目前中国的天舟系列货运飞船都是不可回收的,当它们从空间站撤离时也意味着该货运飞船任务的成功。

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因为天舟系列货运飞船目前并不会回收,它就在大气层中燃烧摧毁,最后化作一道光烟消云散。

而空间站中的一些垃圾可以提前转移到下行的货运飞船中,让这些垃圾也在大气层中销毁,例如航天员产生的生活垃圾和代谢垃圾,它们不可能还需要依靠神舟飞船把它们带回地球表面,只能通过货运飞船下行的时候销毁。

新升空的货运飞船,为了实现航天员货物整理更加轻松,都是先停靠在后向对接口,因为可以不用通过“复杂”的节点舱。待货物大部分转移完成后,它们会率先执行绕飞动作,从后向对接口到前向对接口。天舟四号货运飞船发射之前,天舟三号货运飞船已经完成了绕飞转位的动作。

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天舟三号已经“霸占”了很久的前向对接口,那么即将在7月份升空的“问天”实验舱发射之前,前向对接口必须要给让出位置,因此在那之前天舟三号货运飞船必须要进行下行的关键步骤。

中国空间站接下来的几次发射任务是一环扣一环的,无论在哪个阶段被耽误都会影响全局,因此说天舟三号的下行动作非常关键,它必须要在问天实验舱到来之前完成。

文/科学黑洞,图片来源网络侵删。