中國20日發(fā)射的首艘貨運飛船天舟一號將與目前正在軌飛行的天宮二號空間實驗室開展三次推進劑補加試驗，突破和掌握推進劑補加技術，為中國空間站組裝建造和長期運營掃清在能源供給問題上的最后障礙。
中國航天科技集團公司五院天舟一號總設計師白明生說，天舟一號貨運飛船最大看點是推進劑在軌補加，俗稱“太空加油”。只有突破這一技術障礙，中國未來空間站的運營才有穩(wěn)定的基礎。
天舟一號貨運飛船(中國航天科技集團公司五院供圖)
中國航天科技集團公司五院貨運飛船系統(tǒng)總體副主任設計師雷劍宇說，持續(xù)了25年的中國載人航天工程，已經解決了天地往返、交會對接、航天員中期駐留等一個個核心難題�！叭缃瘢熘垡惶柤磳⑼瓿傻脑谲壨七M劑補加試驗，即將成為又一座被征服的險峰�！�
專家說，“太空加油”的目的和重要性不言而喻，燃料是基礎中的基礎，沒有燃料的空間站，就好比沒有燃料的汽車。
據(jù)介紹，目前國際上掌握了在軌推進劑補加技術的只有俄羅斯和美國等少數(shù)國家。歐空局、加拿大、日本等機構和國家在此方面也進行著積極的研究探索。圍繞在軌補加技術，各國提出了氣體回用法、被壓法、放空法等不同方法。
雷劍宇說，中國科研人員經過比對調研，選用的是無增壓氣體損耗的氣體回用法，這種方法系統(tǒng)設計難度較大，但氣體資源利用率高，一旦突破，對于今后空間站建設具有重大意義。
天舟一號與天宮二號對接模擬圖(中國航天科技集團公司五院供圖)
雷劍宇介紹了在軌推進劑補加的大致過程：當天舟一號和天宮二號對接鎖緊后，首先檢查補加裝置和管路的氣密性，隨后天宮二號上的壓氣機將手風琴狀的儲箱中的氣體壓回氣瓶中，在天舟一號和天宮二號的燃料儲箱間形成了壓力差。隨后，推進劑在壓力差的作用下，自動從壓力高的天舟一號儲箱流入壓力低的天宮二號儲箱，當兩側壓力恢復一致時，加注工作完成，最后還要把管路中殘留的推進劑清除干凈，確保兩航天器分離時不會有殘存的推進劑擴散到空間，污染對接機構和航天器表面。
雷劍宇解釋說，通常所說的推進劑，其實是分為燃燒劑和氧化劑兩種，兩者不能“見面”，否則會發(fā)生爆炸，所以推進劑補加系統(tǒng)實際是由燃燒劑加注系統(tǒng)和氧化劑加注系統(tǒng)兩套系統(tǒng)獨立組成的，兩套系統(tǒng)加注時序不同，采用物理隔離，每套系統(tǒng)中還有一組備份管路。
遨游太空的天舟一號貨運飛船模擬圖(中國航天科技集團公司五院供圖)
“因為太空推進劑補加過程很復雜，分為29個步驟，每步都需要精細控制，整個補加過程要持續(xù)五天�！崩讋τ钫f。
雷劍宇表示，在軌補加技術前景廣闊，可以在此基礎上發(fā)展出“在軌補加平臺”等，建設“太空加油站”為衛(wèi)星等航天器提供推進劑補加服務，甚至在未來，還可以建立中國人的“深空加油站”，為挺進深空提供動力支持。
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