經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的組合體飛行后，天舟一號(hào)已經(jīng)按計(jì)劃與天宮二號(hào)實(shí)施撤離，進(jìn)入了獨(dú)立運(yùn)行階段。在此之前，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室順利完成了兩次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了這一關(guān)鍵技術(shù)的可靠性。近日航天英雄、中國(guó)載人航天工程辦公室副主任楊利偉在接受媒體采訪時(shí)細(xì)數(shù)了太空加油的關(guān)鍵技術(shù)。

推進(jìn)劑補(bǔ)加，被大眾親切地講成是給空間站的“太空加油”。這個(gè)太空加油到底厲害和神秘在哪兒？在國(guó)際空間領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)有何突破？為什么能贏得如此高的評(píng)價(jià)和歡呼呢？

對(duì)此，楊利偉向記者解釋?zhuān)熬拖耧w機(jī)需要加油，未來(lái)空間站長(zhǎng)期在軌運(yùn)行也需要加油，這項(xiàng)任務(wù)就由天舟貨運(yùn)飛船來(lái)完成。”這是建設(shè)空間站必須掌握的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。空間站核心艙在發(fā)射升空時(shí)，攜帶的推進(jìn)劑有限，這就需要貨運(yùn)飛船對(duì)它進(jìn)行燃料補(bǔ)加。

楊利偉著重指出：這項(xiàng)技術(shù)的成功突破，為我國(guó)空間站組裝建造和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)掃清了能源供給的最后障礙。

在天舟一號(hào)前，掌握推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)的國(guó)家只有俄羅斯、美國(guó)，歐空局、加拿大、日本等也在此方面進(jìn)行著積極的研究探索。為完成好推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加任務(wù)，楊利偉說(shuō)，我們做了幾項(xiàng)準(zhǔn)備工作：

第一步，提高了天舟一號(hào)和天宮二號(hào)的對(duì)接精度。在天舟一號(hào)飛行任務(wù)中，飛船攜帶了約兩噸的推進(jìn)劑，要為天宮二號(hào)進(jìn)行3次燃料補(bǔ)加。開(kāi)展太空加油，要比給汽車(chē)加油復(fù)雜得多，一次加油，分成29個(gè)步驟，每一步都要精心控制才能實(shí)現(xiàn)。太空加油過(guò)程中，最怕出現(xiàn)推進(jìn)劑泄漏，科研人員通過(guò)大量技術(shù)攻關(guān)和方案論證，將天舟一號(hào)和天宮二號(hào)的對(duì)接精度提高了一倍，確保天舟一號(hào)把“加油槍”準(zhǔn)確無(wú)誤地插入“加油口”，兩個(gè)航天器的對(duì)接機(jī)構(gòu)銜接得嚴(yán)絲合縫，為完成在軌補(bǔ)加任務(wù)打好了基礎(chǔ)。同時(shí)，首創(chuàng)性地設(shè)計(jì)了浮動(dòng)斷接器，通過(guò)浮動(dòng)來(lái)消除兩個(gè)對(duì)接機(jī)構(gòu)的小偏差，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的對(duì)接，滿足補(bǔ)加的密封要求。

第二個(gè)進(jìn)步是，采用了推進(jìn)和補(bǔ)加一體化的設(shè)計(jì)方案，貨運(yùn)飛船除了自身推進(jìn)系統(tǒng)，還有開(kāi)展在軌補(bǔ)加的補(bǔ)加系統(tǒng)。天舟一號(hào)采用了推進(jìn)系統(tǒng)和在軌補(bǔ)加系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，也就是把推進(jìn)系統(tǒng)和補(bǔ)加系統(tǒng)之間連接起來(lái)，補(bǔ)加系統(tǒng)的推進(jìn)劑供應(yīng)推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作，推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)劑可以用于補(bǔ)加，從而實(shí)現(xiàn)推進(jìn)劑的最大化利用。而且一旦某個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，還可以通過(guò)隔離及切換，確保推進(jìn)和補(bǔ)加均可順利完成。

第三，是采用了無(wú)增壓氣體損耗的氣體回用法進(jìn)行在軌補(bǔ)加。這種方法系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度較大，但氣體資源利用率高，科研團(tuán)隊(duì)為天宮二號(hào)配備了國(guó)內(nèi)最大的金屬膜盒儲(chǔ)箱，內(nèi)有管理裝置。在兩個(gè)航天器精準(zhǔn)對(duì)接后，天宮二號(hào)貯箱內(nèi)的氣壓調(diào)低，兩個(gè)航天器燃料貯箱間形成壓差，液體推進(jìn)劑從壓力高處向低處流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)天舟一號(hào)對(duì)天宮二號(hào)的“加油”。

這里說(shuō)的“油”，實(shí)際上是燃燒劑和氧化劑兩種推進(jìn)劑。楊利偉說(shuō)：“兩者不能見(jiàn)面，否則會(huì)發(fā)生燃燒、爆炸?！币虼嗣看窝a(bǔ)加結(jié)束后，為保持管路清潔以便后續(xù)多次補(bǔ)加，天舟一號(hào)須對(duì)補(bǔ)加管路里的推進(jìn)劑實(shí)施吹除，同時(shí)確保吹除過(guò)程盡可能不污染飛行器的表面。值得一提的是，在太空真空環(huán)境下吹除液體推進(jìn)劑，面臨復(fù)雜環(huán)境和物理過(guò)程考驗(yàn)，國(guó)內(nèi)尚無(wú)先例。

接下來(lái)，我們就期待著天舟一號(hào)第三次交會(huì)對(duì)接的精彩表現(xiàn)了。

（看看新聞Knews記者：湯銘  實(shí)習(xí)編輯：黃麗文）