中國天宮空間站將擴(kuò)容！3款貨運(yùn)飛船將齊上陣，太空快遞更快更穩(wěn)

中國空間站自2022年完成天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙共同構(gòu)建的三艙基本構(gòu)型以來，已進(jìn)入工程應(yīng)用與發(fā)展階段。根據(jù)中國載人航天工程辦公室此前披露的消息，天宮空間站將新增多功能節(jié)點(diǎn)艙和擴(kuò)展艙段，從當(dāng)前的三艙組合體升級為六艙組合體，總重量提升至180噸。

其中，新增的擴(kuò)展艙段中可能會采用充氣式柔性密封艙。這種艙段由柔性復(fù)合材料制成，發(fā)射時壓縮折疊，入軌后充氣展開。這種設(shè)計(jì)類似于汽車安全氣囊，可將艙體體積縮小至傳統(tǒng)剛性艙段的1/5，顯著降低發(fā)射成本和對火箭運(yùn)力的要求。對接在國際空間站上，由美國開發(fā)的畢格羅可擴(kuò)展活動模塊（BEAM）就采用了此類技術(shù)。去年，中國首個充氣密封艙已成功完成在軌飛行試驗(yàn)，驗(yàn)證了艙體解鎖、充氣、展開、保壓等關(guān)鍵技術(shù)。未來，充氣式柔性密封艙或?qū)⒊蔀榭臻g站快速擴(kuò)展的核心手段，并為后續(xù)月球基地建設(shè)積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

擴(kuò)容后的六艙構(gòu)型不僅能支持更多航天員同時在軌，還能同時支持更多科學(xué)實(shí)驗(yàn)和國際合作項(xiàng)目。為應(yīng)對擴(kuò)容后的物資需求，我國正在構(gòu)建天舟、輕舟、昊龍三型貨運(yùn)飛船協(xié)同的天地運(yùn)輸體系，分別對應(yīng)大宗補(bǔ)給、靈活快運(yùn)、重復(fù)使用三大場景。

其中天舟貨運(yùn)飛船是中國太空快遞的“基本盤”。

自2017年中國首艘貨運(yùn)飛船“天舟一號”成功發(fā)射以來，目前我國已累計(jì)成功發(fā)射了九艘天舟貨運(yùn)飛船。

天舟以大運(yùn)量、高可靠著稱，最大載貨能力可達(dá)7噸以上，貨物重量與飛船總重之比超0.5，運(yùn)力和載貨比均居全球現(xiàn)役貨運(yùn)飛船首位。其全密封貨艙可運(yùn)輸航天員生活物資、推進(jìn)劑及大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備，半開放或全開放貨艙則支持艙外載荷運(yùn)輸。并且其還具備自主快速交會對接能力，最快僅兩小時便能與天宮空間站完成對接。

而由中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研制的輕舟貨運(yùn)飛船定位為“太空經(jīng)濟(jì)型快遞”。其采用一體化單艙構(gòu)型設(shè)計(jì)，總重約5噸，貨艙容積約27立方米，最多可運(yùn)載大約2噸貨物。當(dāng)今年的輕舟初樣試飛船完成首飛后，預(yù)計(jì)最快明年輕舟貨運(yùn)飛船就可以執(zhí)行中國空間站貨物運(yùn)輸任務(wù)了。

盡管輕舟的運(yùn)力不如天舟，但麻雀雖小五臟俱全！輕舟貨運(yùn)飛船不僅支持最大300升的冷鏈運(yùn)輸，可運(yùn)載生物樣本、新鮮果蔬等時效性貨物；還通過智能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了貨物智能識別與定位，降低了航天員操作負(fù)擔(dān)。

至于昊龍貨運(yùn)航天飛機(jī)，它由中國航空工業(yè)集團(tuán)成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所設(shè)計(jì)，是中國首款可重復(fù)使用貨運(yùn)航天器。去年，其模型首次亮相第十五屆中國航展。相信在幾年之內(nèi)，昊龍貨運(yùn)航天飛機(jī)研就能夠執(zhí)行空間站貨物運(yùn)輸任務(wù)了。

昊龍采用升力體設(shè)計(jì)，機(jī)身長10米，翼展8米，總重約天舟的一半。其核心優(yōu)勢有兩點(diǎn)：首先在于可重復(fù)使用，通過大氣層滑翔水平著陸，設(shè)計(jì)復(fù)用次數(shù)不少于10次，能顯著降低運(yùn)輸成本；其次在于可雙向運(yùn)輸，既支持上行物資補(bǔ)給，又可攜帶實(shí)驗(yàn)樣本、廢棄物等下行，彌補(bǔ)了天舟“單向運(yùn)輸、一次性使用”的短板。

隨著輕舟與昊龍的相繼加入，中國航天運(yùn)輸業(yè)將進(jìn)“技術(shù)路線多元化”。盡管另外兩艘貨運(yùn)飛船要不了多久就將為空間站提供太空快遞服務(wù)，但天舟的地位是不會被這兩款小型貨運(yùn)飛船取代的，例如天舟憑借強(qiáng)大的推力和運(yùn)力，對于空間站軌道維持有著不可替代的作用。預(yù)計(jì)未來將形成“天舟為主、輕舟和昊龍為輔”的天地運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，三者將形成互補(bǔ)而非替代關(guān)系。這一體系不僅能支持空間站常態(tài)化運(yùn)營，還將為載人月球基地、火星探測等任務(wù)提供關(guān)鍵支撐。