新華社北京4月21日電 題目:從進步1號到天舟一號:貨運飛船的“詩和遠方”在哪?

新華社記者胡

從進步1號到天舟一號,太空貨運飛船經歷了怎樣的發展歷程,又在人類探索太空中扮演了何種角色?未來又會有哪些新發展?日前,國際宇航聯空間運輸委員會秘書長、中國航太科工集團公司二院二部研究員楊宇光博士接受了記者專訪,為您獨家解讀貨運飛船對航太發展的深刻意義,描繪貨運飛船發展的“詩和遠方”。

空間站時代的新紀元:貨運飛船使人類長期駐留太空成為可能

問:貨運飛船在人類航太事業發展進程中起到了什麼作用?

楊宇光:1978年1月20日,一枚嶄新的聯盟U運載火箭矗立在蘇聯拜科努爾航太中心的發射臺上,它看起來似乎與之前發射聯盟號載人飛船的火箭沒有什麼不同。然而,這枚火箭卻承載著人類第一艘貨運飛船——進步1號。

發射兩天后,進步1號順利與軌道上運作的禮炮6號空間站對接,為航太員尤裏羅曼年科和格奧爾基格列奇科送去了1.3噸食物、給養、零件備份和科學儀器,還為空間站帶去了1噸重的推進劑和氧氣。進步1號為禮炮6號提供補給任務的成功,標誌著人類的空間站時代進入了一個新的紀元,從此使人類在太空的長期駐留成為可能。

自進步號貨運飛船出現以來,蘇聯就不斷刷新人類在太空駐留的紀錄。禮炮6號第一個長期駐留乘組就打破了美國天空實驗室的84天紀錄,在軌駐留達96天,而禮炮6號上的最長駐留紀錄達到185天。在進步號的支援下,和平號空間站創造了人類太空連續駐留437天的紀錄。

進步號飛船不但能夠為空間站運輸航太員的生活物資和推進劑,還可以為空間站送去維修用的部件和新的科學試驗儀器,這不但延長了在軌科學試驗儀器的壽命,還可以更加靈活多樣地安排新的科學試驗,成為空間站效能的“倍增器”。

一般在完成補給任務後,航太員會將空間站上産生的各種生活垃圾和廢物填入進步號,隨之離軌一同銷毀。從整個進步號的發展歷程來看,其可靠性相當高,未來還將繼續在國際空間站的運作中發揮重要作用。

天舟飛船:開啟中國空間站時代的黎明

問:天舟一號對我國而言有何意義?

楊宇光:未來中國的載人空間站,將由3名航太員在軌長期駐留,在乘組輪換期間將有兩艘神舟飛船和6名航太員短期同時在軌。顯然,沒有貨運飛船的支援,是無法完成長期在軌駐留任務的,這也是中國航太研發天舟貨運飛船的根本原因。

天舟貨運飛船的重量約13噸,有效載荷比例在目前所有的貨運飛船中是最高的。它充分繼承了過去天宮一號、二號空間實驗室和神舟飛船積累的技術基礎,同時也具備為空間站補加推進劑的能力,並將在天舟一號與天宮二號的對接任務中驗證這項關鍵技術。

天舟貨運飛船不但是中國未來空間站的補給飛船,由於它具備較長時間的獨立自主飛行能力,因此還可以作為空間科學試驗的平臺。在完成對天宮空間站的補給任務後,可以在離軌銷毀前獨立飛行很長時間,完成特定的科學試驗任務,具備無人科學試驗衛星所沒有的很多優勢。

面向未來的航太貨運任務:“月球與火星”“詩和遠方”

問:未來,貨運飛船的發展還將為我們帶來哪些新期待?

楊宇光:從蘇聯的進步1號到現在,貨運飛船已經為人類在太空的長期駐留履行了近40年的職責,並仍將在國際空間站和中國空間站的運營中發揮重要作用。未來針對近地軌道空間站的貨運任務將朝著更高載荷比、更高效費比和更加靈活的方向發展,隨著技術的進步不斷升級換代。

近年來,世界各航太大國都將視野投向了月球甚至火星,並在自己的載人航太計劃中落實相應的發展路線圖。因此,建設月球基地,以及在未來人類實現登陸火星後,建設火星基地,成為未來載人航太發展的重要考慮。

月球基地和火星基地的建設無疑是規模遠超國際空間站的巨大工程,其技術難度和巨大的資金投入成為實現路徑上的最大障礙,而其中一個非常關鍵的因素就是維持基地運作的貨物運輸,如何降低這一成本是全世界載人航太領域繞不開的重大課題。

以月球基地為例,如果能夠通過單級入軌、完全可重復使用的登月艙,實現月球基地與繞月軌道之間的往返運輸,再利用高比衝的電推進,實現繞月軌道與近地軌道之間的完全可重復往返軌道轉移飛行器,就可以將月球基地的貨物運輸成本降低到近地軌道貨運的水準。

如果能開發出兆瓦級空間核反應爐,並在月球基地收集水資源且實現推進劑的製備,就不僅可以在此基礎上進一步降低貨物運輸的成本,還能為組裝巨大的火星飛船奠定堅實的基礎,使人類真正進入開發太陽系的新時代,這將無疑是未來航太發展的“詩和遠方”。