9月14日,奥地利维也纳联合国总部,一份来自月球背面的特殊“礼物”亮相,中国向联合国捐赠的嫦娥六号月壤样品将在这里永久展出。这件由中国航天器带回地球的珍贵“行李”,成为人类共同探索宇宙的见证。
习近平总书记指出:“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。”
今年10月8日是中国航天事业创建70周年。回望1956年10月8日,北京西郊,国防部第五研究院成立,中国航天事业由此起步。1970年4月24日,我国第一颗人造卫星“东方红一号”划破苍穹,悠扬的《东方红》乐曲从太空响彻大地。斗转星移,如今天舟飞船满载数百件物资奔赴中国空间站,嫦娥六号取回的月壤样品研究持续产出新成果,越来越多国际载荷搭乘中国航天器奔赴深空……不断更新的太空“行李箱”,见证着中国航天自主创新的能力跨越,也映照出拥抱世界、携手探宇的开阔胸怀。
上天的“包裹”,承载全新重量
5月10日,文昌航天发射场。距离天舟十号货运飞船点火升空,还剩11个小时,中国航天科技集团五院天舟货运飞船团队的王冉登上高耸的发射塔架。从天舟一号到天舟十号,每一次发射,他始终奋战在第一线。
此时,中国科学院空间应用工程与技术中心太空实验室文昌基地,一名科研人员手捧实验箱体,脚步匆匆。十几分钟车程后,他抵达塔架,将装满低温冷藏样品的实验箱体郑重交到王冉手中。
王冉和同事们迅速打开飞船“临射物资”储藏室的侧操作口,小心翼翼地把这份特殊货物装入太空冰箱。
5月11日8时14分,长征七号运载火箭托举天舟十号货运飞船升空。几个小时后,飞船与空间站顺利对接,包含实验箱在内的包裹被航天员取出使用。
2017年4月,天舟一号完成首飞,开启我国太空货物运输的新篇章。时至今日,天舟货运飞船搭载载荷数量创下新高、种类愈发丰富,更实现“小时级”速递服务,物资运输保障日益精细。
“中国空间站的科研需求日益多元,那些低温冷藏保存的生物样品,对运送的及时性要求非常高。”王冉介绍,如果让它们和普通物资一样,历经飞船转运、进场、测试等环节,样品的新鲜度就会大打折扣,从而影响实验效果。
为此,从天舟二号起,科研团队开始探索“临射物资”的安装方案。
天舟货运飞船采用两舱结构:全密闭的货物舱内,200多件(套)货物包裹被固定在蜂巢般的货格里,排布得严丝合缝;推进舱携带推进剂,为自身和空间站提供动力支持。
“你看,我们在天舟飞船侧面开了这样一个小口,仅能容纳一名成年人蜷缩进入。这个能装下100公斤货物的格子,就是‘临射物资’的储藏间。”王冉边说边随手在纸上勾勒出示意图。
然而,100公斤还是不够用。如何能让空间再大点,把更多新鲜物资送上天?
“团队想方设法,希望天舟飞船这件‘大行李箱’实现更高效收纳。”王冉说。
在原有储藏间旁新腾出一个货格,装载容积翻了一倍;加装滑轨,在侧开口大小不变的情况下,让物资像排队一样“滑”进去……最终,通过装载设计、接口匹配等方法,团队在保证安全、总载重不变的情况下,为“临射物资”腾出了更多空间。
诸如此类巧思还有很多。贮箱构型可根据推进剂补加需求配置,改进后密封舱货物装载空间由18.1立方米扩大至22.5立方米;针对重达90多公斤的舱外航天服,专门设计支架,保证运输安全……
习近平总书记强调:“星空浩瀚无比,探索永无止境,只有不断创新,中华民族才能更好走向未来。”
十年十船,接续创新。天舟货运飞船的迭代升级,体现出我国航天上行能力跨越式发展。大量实验样品、设备进入国家级太空实验室,空间科学成果不断涌现;10余种锻炼设备、数百种医疗设备、百余种食品配备完善,保障航天员在轨工作生活;斑马鱼、小鼠等“太空访客”表现良好,水稻、樱桃番茄等植物生机盎然。热闹的“太空之家”,见证着科学探索的蓬勃生机。
中国太空“行李箱”装得更多、运得更快、举得更高,为航天员长期驻留、深空持续探索,筑牢坚实根基。
把更遥远宇宙的奥秘带回地球
人类历史上首次从月球背面带回的珍贵“行李”,在月背经历了一场精细的采样封装。
月背无法与地球直接通信,只能依靠中继卫星搭建信号桥梁。受通信条件等因素影响,嫦娥六号采样封装的有效工作时间不能超过17小时。