这位太空“快递小哥”身手不凡 专家详解天舟二号货运飞船相关技术细节

5月29日晚，天舟二号货运飞船在海南文昌航天发射场发射升空。作为首个与我国空间站进行对接的航天器，天舟二号携带了多人多天的生活物资，包括空气、食物和出舱航天服，以及大量推进剂和空间站实验设备，为空间站提供推进剂补加和轨道维持等服务，被形象地称为太空“快递小哥”。

天舟二号货运飞船由货物舱、推进舱两个舱段组成。中国航天科技集团八院承担了电源分系统、对接机构分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网等研制任务。

在轨时间最长的交会对接

满载货物的天舟二号货运飞船，把物资和设备送进核心舱、实现推进剂补加，必须在船与舱之间建立起高可靠的刚性连接，这离不开八院805所抓总研制的对接机构分系统。

交会对接，是指两个航天器（飞船、空间实验室、空间站等）在空间轨道上会合、并在结构上连成一个整体的技术，是实现空间站、太空平台和空间运输系统的空间装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨道上服务的先决条件。

我国是世界上第三个独立掌握太空交会对接技术的国家，自2011年以来，共实施了10次空间交会对接，圆满实现了首次无人/载人交会对接，并验证了在轨补加技术，为空间站建设打下了坚实的基础。

但与以往任务不同，此次空间站对接的吨位大、对接后组合体飞行时间长，是迄今在轨时间最长的交会对接。为了适应天和核心舱22吨的对接目标、以及未来空间站180吨的对接任务，八院805所设计师对第一代对接机构进行了升级改进，创新性地提出可控阻尼的控制思路，用来缓冲大吨位航天器对接过程中产生的撞击能量。

经过544次仿真分析和317次地面试验后，设计师充分验证阻尼器的各项功能和性能指标，使原本8吨的对接能力提升到180吨，确保了大型航天器对接的可靠性和安全性。

在太空撑起了一把“遮阳伞”

天舟二号货运飞船飞行模式复杂，与核心舱形成组合体在轨飞行期间，飞船尾部对着太阳的区域，可能会出现推进舱内的发动机温度环境过高的情况。为了减少太阳热流的影响，推进舱总装设计团队增加了特殊的遮光隔热装置，为正推发动机在太空撑起了一把“遮阳伞”。

据八院天舟货运飞船推进舱总装主任设计师李传吟介绍，研制团队为此做了大量的仿真分析，新增遮光板后，发动机喷管处温度大幅降低，可对发动机工作性能产生有效保护，从而为空间站组合体的在轨飞行控制提供有力支撑。

当核心舱与货运飞船成功对接后，在组合体的飞行模式下，为确保各舱段及货运飞船自身的发电能力，核心舱与货运飞船将实现并网供电。核心舱可为货运飞船提供最高2000瓦的供电；同时，货运飞船也能为核心舱提供1000瓦左右的供电，以应对空间站可能出现的特殊情况。

为了接受来自核心舱2000瓦的电力“馈赠”，货运飞船还需经历“高压并网”的适应过程。同时，还可通过分流调节器，将太阳电池翼多余的电进行分流，实现电源分系统的智能化管理。此外，根据锂离子蓄电池在轨寿命周期，研制人员设置了7种充电控制方式，确保飞船的供电万无一失。

让航天员在天地间高速通信

在八院电子所研制团队的攻关下，天舟二号货运飞船的以太网通信功能也进行了全面升级，增加了空间站天地互联网数据代传功能和天地互联网组播分发功能，在不增加通道带宽的情况下，使地面、空间站能同时收发视频、音频数据。

据八院电子所设计师邓松峰介绍，正是有了这台功能升级的“通信神器”，未来航天员在空间站里的生活将不再枯燥，航天员可以视频通话，也可以即时接入移动终端，还可以上网冲浪、听音乐、看视频，天地间的距离将不再遥远。（记者 张建松）