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货运 天地运输，稳定可靠！详解“天舟二号”的过人之处( 二 )


“不仅要大小布局合理、重量均衡，最重要的是方便航天员取用。”徐小平总结。
“就像大家出差，航天员入舱后第一天是最难的，吃的、用的都要现找。”徐小平说，这对航天员是挑战，对货运飞船也是挑战。贾东永补充道：“不能让航天员吃一袋宫保鸡丁都要翻半天。”
在轨运行一年，“天舟二号”作为储藏室，既要保障航天员日常生活、工作物资随取随用，还要收纳废弃物、人体排泄物，最终离轨坠入大气层烧毁。
“我们有密封的‘小轿车’，也有开放的‘皮卡车’。”徐小平介绍，天舟货运飞船的货物舱有全密封、半密封半开放、全开放多种类型，可以满足不同尺寸、各种类型的货物运输需求。
以人为本，天舟初心
“我们要做好后勤保障服务。”徐小平说，从航天员使用角度出发，货运飞船要通过医学、工效学评价，舱内压力、噪音、照明灯照度、操作空间等都被纳入评价范围，全方位保障航天员在空间站的健康生活。
“真正以航天员为本，考虑他们的需求。”贾东永介绍，工效学是评价体系中的重要一环，主要研究生产系统中人、机器和环境之间的关系。
简单来说，空间站中的仪器、设备、布局环境都会影响航天员在轨工作效率。研制团队希望天舟货运飞船能在有限空间内让航天员方便地生活、工作。
“第一，不能对航天员有损伤，第二，要易于操作。”贾东永举例，在地球上丢垃圾，只需要扔进垃圾桶再打包，一个人就能完成；在天上扔垃圾则复杂多了，因为微重力环境下，人、垃圾、垃圾袋一起浮在空中。首先航天员要固定自己，再腾出手来收拾垃圾，经过压缩抽空等特殊处理后，把垃圾固定到货舱指定位置。这一系列操作可能需要两个人配合。
空间站将在轨运营10年以上。贾东永补充：“关注航天员的居住环境，后续还有许多改进的空间。”
秉持航天人“少花钱、多办事”的传统，天舟二号货运飞船在保证主线任务圆满完成的同时，在轨期间还将择机完成交会对接、双向并网、机械臂在轨试验等支线任务。
“天舟二号”物资运输的使命完成后，还将验证空间站机械臂在轨操控技术，为实验舱转位做铺垫。天舟二号货运飞船系统结构与机构分系统主任设计师周志勇介绍，航天器对接机构、转位机构、机械臂是3套独立的装置，对接机构可以分别与另外两套机构配合，完成空间站舱段转移动作。
争当技术“急先锋”，天舟系列货运飞船与空间站几乎同时立项。货运飞船加紧步伐，于2017年完成“天舟一号”发射任务，验证关键技术、固定流程。徐小平说：“货船的后勤保障能力稳定，空间站才能在轨道上待得安稳。”
货运 天地运输，稳定可靠！详解“天舟二号”的过人之处
文章插图

更高效、更智能、
更持久、更适应
纵览中国空间站建设全局，天舟货运飞船的主要任务目标是稳定可靠运输货物。在此基础上，“天舟二号”还将对多项技术改进进行在轨验证，确保高效率支撑空间站建设运行任务。
“互相充电”，能源利用更高效
空间站天和核心舱和天舟二号货运飞船都安装了并网控制器。上天前，空间站核心舱与“天舟二号”是两套独立的能源系统；对接后，并网供电系统为船站间互相输送电能资源，“1+1>2”,实现组合体能源的高效利用。
“就好比两个手机，既可以单独充电，还可以互相充电。”天舟二号货运飞船系统电总体负责人于磊介绍，复杂航天器的阳光遮挡情况复杂，如果单个航天器能量不足，另一个可以及时补充。
停靠空间站期间，天舟二号货运飞船处于休眠状态，自身能源需求不大，太阳翼提供的能源供给大部分时段较为充足，富余的电能可以为航天员活动提供保障，同时支撑一些电能消耗较大的科学实验。
“一直要负责到离轨。”于磊介绍，天舟二号上天后需要在多个关键节点完成指定动作。牵一发而动全身，航天器每多做一项动作，就要相应多安装一个模块，全船信息系统就要多一个布局，每个关键动作都是能源监视最紧张的时候。
“发射只是任务开始，‘天舟二号’在轨期间，每个试验叠加成功，才是最终的成功。”于磊说。
据介绍，双向并网需要通过地面发送程序指令，对接成功后，“天舟二号”和空间站天和核心舱将择机开展双向并网在轨验证。
一天16次循环，“动力源泉”不停工
在天上，货运飞船最显眼的就是两只“翅膀”，太阳电池翼电池板在阳光照射下反射出尖锐的光线。

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