目前，在中國(guó)空间站忙碌的神舟十七号航天员将迎来太空中飘过的天舟七号货运飞船，為(wèi)他(tā)们带来新(xīn)鲜货物(wù)。
随着空间站进入应用(yòng)与发展阶段，太空货物(wù)运输也发生了一些新(xīn)的变化，包括运载效率的提高和携带货物(wù)的增加重量。
提升装载容量
天舟七号货运飞船是全球货物(wù)运输能(néng)力*强、货运效率*高、在轨支持能(néng)力*全面的货运飞船。作為(wèi)今年中國(guó)载人航天工程的首次发射任務(wù)，天舟七号将為(wèi)神舟十七号和随后的神舟十八号乘组提供补给物(wù)资。
以往，在航天员乘组出发前，通常会先发射一艘货运飞船，以确保即将启程的航天员乘组备有(yǒu)所需物(wù)资。这次天舟七号将為(wèi)两个乘组运送物(wù)资，并将发射频率调整為(wèi)每两年发射三次。
发射频率的降低得益于天舟货运飞船装载量的提升。自天舟六号开始，天舟系列飞船已经升级為(wèi)改进型货运飞船，提高了装载空间和装载重量。天舟七号搭载的航天员系统、空间站系统、应用(yòng)任務(wù)领域、货运飞船系统和工程总體(tǐ)货物(wù)达到了260多(duō)件，运输物(wù)资总重量约為(wèi)5.6吨，具备多(duō)样的货物(wù)装载和大型货物(wù)运输能(néng)力。其中，天舟七号还搭载了试验载荷定制货包等大型货物(wù)，每件货物(wù)重量在100千克以上，用(yòng)于空间站在轨运营、空间科(kē)學(xué)实验以及航天员的生活保障。
航天员的生活物(wù)资是必不可(kě)少的。本次天舟七号為(wèi)航天员乘组准备了2400千克的物(wù)资，其中包括龙年春节年货、新(xīn)鲜果蔬大礼包等，新(xīn)鲜水果近90公斤。神舟十七号乘组将在太空中庆祝龙年新(xīn)春，天舟七号為(wèi)他(tā)们带去了龙年“盲盒”。
据介绍，中國(guó)空间站物(wù)资充足，不仅可(kě)以支持航天员的正常活动，平台的维护升级，还能(néng)够支持在轨大规模实验任務(wù)的开展。在紧急情况下，它还可(kě)以额外支持航天员驻留3个月。
精准供应
目前，中國(guó)载人航天工程建立了天地联动的物(wù)资信息系统，研发了物(wù)资设计寿命和设计使用(yòng)模型，实现了精准供应，提高了效率。专家介绍，随着建造阶段任務(wù)在轨数据的增加，模型会更加精确，可(kě)以更精准地预测未来的需求，做到“缺啥补啥”，不带过多(duō)的物(wù)资，提高了补给效率。
天舟七号货运飞船首次采用(yòng)3小(xiǎo)时快速交会对接方案，相比常规的6.5小(xiǎo)时快速交会对接方案，进一步压缩了对接时间。这為(wèi)空间站运输物(wù)资提供了更高效的方式，同时减少了执行任務(wù)过程中的压力。此方案的使用(yòng)也提高了货运飞船自主交会对接的能(néng)力，进一步推进了交会对接技术的发展。
在此次送货任務(wù)中，天舟七号还带上了一名“新(xīn)成员”——可(kě)在轨独立更换熔断器的新(xīn)型供電(diàn)插座。该供電(diàn)插座長(cháng)宽只有(yǒu)10厘米见方，虽然身形娇小(xiǎo)，但具备了快速拆装、插槽对位、不脱出锁紧等多(duō)项在轨维修功能(néng)，将对航天员在空间站的在轨用(yòng)電(diàn)起到举足轻重的作用(yòng)。
空间站建造阶段初期，供電(diàn)插座一旦发生熔断器熔断，只能(néng)进行整机更换，由航天员将供電(diàn)插座带回地面返厂维修，维修成本高、周期長(cháng)。随着空间站内空间科(kē)學(xué)实验逐步增加，对接于供電(diàn)插座的载荷种类越来越多(duō)，用(yòng)電(diàn)状态和工况更加复杂，供電(diàn)插座内部熔断器异常熔断的概率增加，整机返厂维修方式已不适应载人航天新(xīn)需求。
為(wèi)此，航天科(kē)技集团五院研制团队开展了基于微重力环境的熔断器组件维修技术研究，供電(diàn)插座维修方式由“整机维修”优化為(wèi)“外置器件”维修方式。采用(yòng)新(xīn)一代供電(diàn)插座后，航天员在轨维修时，仅需像“拧螺丝”一样，摘掉供電(diàn)插座外置熔断器组件、更换新(xīn)的组件，即可(kě)完成维修，可(kě)大幅节约成本、缩短维修周期。
科(kē)學(xué)载荷增多(duō)
进入常态化运营后，空间科(kē)學(xué)实验在航天员工作中的比重越来越大。目前，中國(guó)空间站里有(yǒu)25个实验和试验机柜，新(xīn)的实验模块、设备等也在不断轮换。
据报道，在天舟七号任務(wù)中，空间应用(yòng)系统共上行了61件产品。其中包括16个标准货包、1套细胞上行生保支持装置、1套4℃上行微流控芯片等。这些应用(yòng)物(wù)资将被送到空间站实验设施中，用(yòng)于进行空间生命科(kē)學(xué)、空间材料科(kē)學(xué)、微重力流體(tǐ)物(wù)理(lǐ)与燃烧科(kē)學(xué)等33项科(kē)學(xué)实验。这些实验涉及到10个研究所和8所大學(xué)。一旦这些应用(yòng)物(wù)资到达空间站，航天员将安装它们到相应的实验装置中进行实验。一些实验结果可(kě)以实时传回地面，而其他(tā)实验样本将由航天员带回地面进行进一步研究。天舟七号还搭载了多(duō)个具有(yǒu)重要意义的科(kē)學(xué)载荷，对未来的空间科(kē)學(xué)研究具有(yǒu)重要意义。
在本次天舟七号任務(wù)中，清华大學(xué)、中國(guó)科(kē)學(xué)院微生物(wù)研究所、中國(guó)科(kē)學(xué)院上海技术物(wù)理(lǐ)研究所和大连海事大學(xué)的科(kē)研人员共同设计了一项科(kē)學(xué)实验。他(tā)们将一种称為(wèi)产甲烷菌的厌氧古菌送入中國(guó)空间站，旨在验证其是否能(néng)够在模拟火星环境和宇宙辐射的极端条件下生存。这项实验将有(yǒu)助于人类探索外星生命的存在与否，是一个重大的科(kē)學(xué)难题。
刘峣
