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貨運飛船
鎖定
貨運飛船是用於運輸物資(包括貨物及廢棄物),並可對空間站進行軌道控制的飛船。一般包括貨物艙和推進艙。貨運飛船分為全密封貨運飛船、半開放貨運飛船和全開放貨運飛船
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。主要任務是向空間站定期補給食品,貨物,燃料和儀器設備等。它是國際空間站補給物資的重要運輸工具,也是空間站的地面後勤保障系統。除日本的空間站轉運飛行器外,還有俄羅斯的“進步”飛船、歐洲的自動貨運飛船(ATV)等。
2015年2月15日,歐洲航天局宣佈該機構向國際空間站發射的第五艘也是最後一艘自動貨運飛船(ATV)“喬治·勒邁特”號當天如期完成為期6個月的太空之旅,並在可控情況下在南太平洋無人區上空的大氣層中焚燬。
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- 中文名
- 貨運飛船
- 外文名
- Cargo ship
- 用 途
- 運送貨物到達太空
- 使用次數
- 一次
- 主要任務
- 向空間站補給食品,儀器設備等
- 實 質
- 航天器
貨運飛船主要任務
貨運飛船可以通過交會對接向空間飛行器補給貨物、提供消耗品和設備,從而延長飛行器的在軌飛行壽命,提高航天員的空間駐留和工作時間,拓展空間飛行器的能力,為空間站上乘員的長期駐留和實現空間站的長期應用提供支持。
貨運飛船要完成航天員消耗品、推進劑、艙內氣體等資源的補給和實驗用品的上行運輸,並要進行空間科學試驗載荷和維修設備等的運輸。空間站丟棄的廢棄物和生活垃圾等也要隨貨運飛船下行並在進入大氣層後燒燬。
具體任務為:
一是補給空間站的推進劑消耗,空氣泄漏,運送空間站維修和更換設備,延長空間站的在軌飛行壽命;
二是運送宇航員工作和生活用品,保障空間站航天員在軌中長期駐留和工作;
三是運送空間科學實驗設備和用品,支持和保障空間站具備開展較大規模空間科學實驗與應用的條件。
貨運飛船各國發展情況
貨運飛船俄羅斯
1、進步號
俄羅斯進步號貨運飛船執行向空間站定期補給食品,貨物,燃料和儀器設備等任務。到1993年底,已發展兩代,共發射進步號42艘,進步M號20艘。它與空間站對接完成裝卸任務後即自行進入大氣層燒燬。這種飛船由儀器艙,燃料艙和貨艙組成,貨艙容積6.6立方米,可運送1.3噸貨物,燃料艙帶1噸燃料。它可自行飛行4天,與空間站對接飛行可達2個月。
莫斯科時間2023年5月24日15時56分(北京時間20時56分),“進步MS-23”貨運飛船搭乘“聯盟-2.1a”運載火箭從哈薩克斯坦境內的拜科努爾發射場升空,約9分鐘後成功進入預定軌道。經過約3小時25分鐘飛行後,“進步MS-23”貨運飛船成功與國際空間站的俄羅斯艙段“搜索”號模塊實現對接。
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2、渡船號
俄“能源”火箭航天集團正在研製可重複使用的新一代貨運飛船,以替代已經使用了20多年的“進步”系列貨運飛船。
“能源”集團第一副總裁斯特列卡洛夫介紹説,新一代貨船名為“渡船”,預計將在2013年試飛。這種飛船能運送30噸貨物,而目前使用的“進步”飛船隻能運載約2.5噸貨物。“渡船”還能在很長一段時間內重複使用,與只能為航天器運送一次貨的“進步”飛船相比,能大大降低發射成本及其在太空運輸的成本。
按照設計,空載的“渡船”將被運載火箭送至距地面約200千米的近地駐留軌道,並停留在軌道內,需運載的貨物裝在專門的“集裝箱”內通過其他火箭送入太空軌道。
此後,“渡船”會用其兩個對接口中的一個與貨箱對接,然後將其運送到國際空間站等指定位置。
這種貨運飛船還能攜帶裝滿空間站垃圾的貨箱返回近地駐留軌道,然後拋掉貨箱並停留在駐留軌道等候下一批貨物,被拋掉的貨箱會在地球稠密的大氣中燒燬,其殘骸將會墜人指定的太平洋海域。
“渡船”既能接納裝有飲食、燃料等貨物的密封貨箱,又能接納裝載太陽能電池板等大規格設備和服務系統的非密閉貨箱。在將來,“渡船”可能用於運送大型航天器構件,以便在太空中組裝空間站和能在星際間飛行的宇宙飛船。
除了“渡船”以外,俄“能源”集團還在開發可多次使用的新一代載人飛船——“快速帆船”,以替代已使用多年的“聯盟”系列載人飛船。
3、進步號
莫斯科時間2023年8月23日4時08分(北京時間9時08分),“進步MS-24”貨運飛船搭乘“聯盟-2.1a”運載火箭從哈薩克斯坦境內的拜科努爾發射場升空,約9分鐘後成功進入預定軌道。飛船預計25日與國際空間站俄羅斯艙段“星辰”號服務艙對接。
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2023年12月1日,“進步MS-25”貨運飛船由“聯盟-2.1a”運載火箭從拜科努爾航天發射場發射升空,並於12月3日與國際空間站俄羅斯艙段的“搜索”號模塊實現對接。飛船為國際空間站運送了2528公斤貨物,包括燃料、飲用水、食物、氮氣和各類設備等。
貨運飛船日本飛船
2009年9月11日從種子島宇宙中心升空的空間站轉運飛行器是日本首款太空貨運飛船,它將承擔起為國際空間站運送實驗設備、食品等補給物資的重任。
該空間站轉運飛行器呈圓筒狀,全長約10米,最大直徑約4.4米,能裝載約6噸貨物,發射時的質量約16.5噸,與運載火箭分離後能自主飛行直到空間站;補給物資後,能從空間站脱離,在衝入地球大氣層時燃燒殆盡。 該空間站轉運飛行器由加壓貨艙、非加壓貨艙、暴露集裝架、電子模塊和推進模塊組成,還搭載有通信系統、天線和反射板等設備。 加壓貨艙主要運載國際空間站內部用補給物資,包括實驗台、飲用水和衣物等,當空間站轉運飛行器處於和空間站對接狀態時,宇航員們能夠進入加壓貨艙作業。暴露集裝架收藏於非加壓貨艙內,是運送國際空間站外部實驗裝置和電池的貨架。作為國際空間站補給物資的運輸工具,空間站轉運飛行器1號飛行任務預定持續約36天,主要為空間站送去7個實驗台、“希望”號實驗艙保管室所需的1個保管台、空間站外部實驗裝置等共約4.5噸物資。
貨運飛船歐洲飛船
歐洲航天局製造的ATV自動貨運飛船運貨能力接近8噸,大於俄羅斯的“進步”貨運飛船。ATV飛船除了向國際空間站運送貨物外,還可用作太空拖船,在必要時幫助國際空間站提升軌道。ATV飛船的一大特點是具有先進的高精度導航能力,可在較少地面控制的情況下自動與國際空間站對接。
貨運飛船美國飛船
當地時間2023年6月26日,美國國家航空航天局(NASA)表示,美國太空探索技術公司(SpaceX)的“龍”貨運補給飛船將於29日離開國際空間站,將科學研究樣本和硬件帶回地球。飛船計劃於美國東部時間29日中午12時05分與國際空間站脱離,並於30日凌晨2時30分左右濺落在美國東南部佛羅里達州海岸附近。
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貨運飛船中國
據中國載人航天工程新聞發言人透露,在2016年相繼完成長征七號運載火箭首飛試驗、天宮二號與神舟十一號載人飛行任務後,2017年4月中下旬,將在文昌航天發射場發射天舟一號貨運飛船,開展貨物運輸補給、推進劑在軌補加、自主快速交會對接等多項關鍵技術試驗。此次任務是中國載人航天工程空間實驗室階段的收官之戰,對於空間站工程後續任務順利實施具有極為重要的意義,將標誌着中國載人航天工程勝利完成“三步走”戰略中的“第二步”任務,為空間站建設任務奠定堅實技術基礎。目前,天舟一號飛行任務各項準備工作正按計劃緊張開展。
[4]
北京時間2021年9月20日15時10分,搭載天舟三號貨運飛船的長征七號遙四運載火箭,在我國文昌航天發射場點火發射,約597秒後,飛船與火箭成功分離,進入預定軌道,15時22分,飛船太陽能帆板順利展開且工作正常,發射取得圓滿成功。後續,天舟三號貨運飛船將與在軌運行的空間站組合體進行交會對接。
[6-8]
2022年5月10日01時56分,由航天科技集團五院抓總研製的天舟四號貨運飛船,在海南文昌發射場由長征七號遙五運載火箭成功發射。
[9]
2022年11月9日14時55分,據中國載人航天工程辦公室消息,已完成既定任務的天舟四號貨運飛船,順利撤離空間站組合體,轉入獨立飛行階段。
[12]
北京時間2023年5月5日15時26分,天舟五號貨運飛船順利撤離空間站組合體,轉入獨立飛行階段
[13]
。5月9日,天舟六號發射任務組織全區合練,各系統已經完成相關功能檢查,做好發射前的各項準備工作
[14]
。5月10日,據中國載人航天工程辦公室消息,長征七號遙七運載火箭已完成推進劑加註,瞄準北京時間2023年5月10日21時22分,在中國文昌航天發射場發射天舟六號貨運飛船
[15-16]
。
2024年1月12日,天舟六號貨運飛船順利撤離空間站組合體,轉入獨立飛行階段。將於近期擇機受控再入大氣層,貨運飛船絕大部分器件將在再入大氣層過程中燒蝕銷燬,少量殘骸將落入南太平洋預定安全海域。
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北京時間2024年1月17日22時27分,搭載天舟七號貨運飛船的長征七號遙八運載火箭,在我國文昌航天發射場點火發射,約10分鐘後,天舟七號貨運飛船與火箭成功分離並進入預定軌道,之後飛船太陽能帆板順利展開,發射取得圓滿成功。天舟七號貨運飛船入軌後順利完成狀態設置,於北京時間2024年1月18日1時46分,成功對接於空間站天和核心艙後向端口。交會對接完成後,天舟七號將轉入組合體飛行段。
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- 參考資料
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- 2. 邸乃庸主編,夢圓天路 縱覽中國載人航天工程,中國宇航出版社,2011.06
- 3. 常汝楫編著,俄羅斯飛行器百科(下冊),世界知識出版社,2012.12
- 4. 天舟一號貨運飛船計劃4月發射 .人民網[引用日期2017-03-07]
- 5. 天舟二號貨運飛船船箭組合體轉運至發射區 .央視網[引用日期2021-05-16]
- 6. 天舟三號貨運飛船發射升空 .央視網[引用日期2021-09-20]
- 7. 祝賀!天舟三號貨運飛船發射成功,為空間站送去中秋大禮 .北京日報[引用日期2021-09-20]
- 8. 天舟三號貨運飛船成功發射 我國載人航天工程發射任務20戰20捷 .央視網[引用日期2021-09-20]
- 9. 天舟四號貨運飛船發射成功 中國空間站全面建造大幕正式開啓 .央視新聞客户端[引用日期2022-05-10]
- 10. 轉位、繞飛......載人航天常見術語知識貼,帶你瞭解航天器熱知識! .其他.2022-09-28
- 11. 俄“進步MS-19”貨運飛船結束任務後在南太平洋墜毀 .新華社.2022-10-24[引用日期2022-10-24]
- 12. 更多資訊請下載央視新聞客户端 .央視新聞.2022-11-09[引用日期2022-11-09]
- 13. 天舟五號貨運飛船順利撤離空間站組合體 .央視網.2023-05-05
- 14. 天舟六號貨運飛船發射前全區合練完成 各系統準備就緒 .環球網.2023-05-09[引用日期2023-05-09]
- 15. 天舟六號貨運飛船將於今日發射 .央視新聞客户端[引用日期2023-05-10]
- 16. 收圖!天舟六號船箭組合體垂直轉運美圖來了 .中國載人航天[引用日期2023-05-10]
- 17. 獨家視頻丨天舟六號貨運飛船發射升空 .央視網.2023-05-10
- 18. 天舟六號貨運飛船發射任務取得圓滿成功 .央視網.2023-05-10
- 19. 天舟六號貨運飛船與空間站組合體完成交會對接 .央視網.2023-05-11
- 20. 俄羅斯成功發射“進步MS-23”貨運飛船 .新華網.2023-05-25
- 21. 美國貨運“龍”飛船將運送科學樣本返回地球 .界面新聞.2023-06-27[引用日期2023-06-27]
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- 24. 天舟七號貨運飛船發射任務取得圓滿成功 .央視新聞客户端[引用日期2024-01-18]
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- 26. 美國“天鵝座”貨運飛船發射升空赴國際空間站 .界面新聞.2024-01-31
- 27. 俄“進步MS-24”貨運飛船結束任務墜入太平洋 .百家號.2024-02-13
- 28. 俄羅斯發射“進步MS-26”貨運飛船 .新華網.2024-02-15
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