去天宫送快递

快递员大家都见过，可你见过太空快递员吗？4月20日晚19时41分，中国第一艘货运飞船“天舟一号”（人称“太空快递员”）如约“上岗”。这位神秘的“快递小哥”长什么样？能力如何？如何确保货运安全？让我们一起认识认识它吧。

“天舟一号” 货运飞船身高10.6米，体宽3.35米，比天宫一号目标飞行器、天宫二号空间实验室还要大，质量约为13吨，是我国目前体积最大、质量最重的航天器，而且“肚大能容”——运输6吨多的货物不在话下，其上行载货比、货物运输、推进剂补加等综合能力可比肩甚至优于国际现役货运飞船。同时，它还具备独立飞行不小于3个月的能力。

“天舟一号”货运飞船由货物舱和推进舱两部分组成，其中货物舱主要用于为上行的货物提供装载空间等条件支持，推进舱则主要为货运飞船提供电力能源、推进控制动力并装载推进剂。

如果要用三个词来形容“天舟一号”，那便是强壮、快捷、多才多艺。强壮是因为“天舟一号”个头大，运货能力强。快捷是因为“天舟一号”设计了快速交会对接、绕飞等飞行模式，缩短了天地运输的时间，提高了灵活性。多才多艺是指“天舟一号”不仅能运送货物，还能开展推进剂补加、空间科学试验等工作。

“天舟一号”货运飞船的太空之旅行程丰富，既要运货，又要与“天宫二号”相约，还要在太空加油，没点绝活可不行。从立项到发射成功的6年时间里，“天舟一号”苦练内功，经历了上千个小时的测试验证，经受了上百次的大型试验考核，首创六大独门绝技。

1.将使我国成为世界第二个能在太空加油的国家

就像汽车需要加油，未来空间站长期在轨也需要“加油”，这项任务就由“天舟”系列货运飞船完成。在“天舟一号”之前，掌握在轨推进剂补加技术的国家只有俄罗斯和美国，其中实现在轨加注应用的只有俄罗斯。

2.把跟踪飞船测控系统“搬”到天上

以往对航天器的跟踪、测控以及在轨异常的及时监测处置，主要依赖陆基测控站和海基测量船，需要耗费大量的人力、物力，且研制过程会受地域限制。

“天舟一号”货运飞船首次采用以天基测控体制为主的设计原则。简单来说，就是将原本在地面或海上的测量系统“搬”到天上，避免了在地面或海上的地域限制，实现对航天器在轨飞行关键事件的全程跟踪。

3.首次使用七大类国产新研核心元器件

为带动元器件的自主研制，加速实现元器件的自主可控，提前验证空间站中所用的关键元器件，作为飞行验证平台的“天舟一号”首次大刀阔斧地使用了七大类国产新研核心元器件，将未来空间站建设的关键命脉牢牢握在手中。

4.自主快速交会对接几小时完成

在此之前，我国掌握的交会对接技术需要耗时两天左右，“天舟一号”能开展自主快速交会对接试验，将时间控制在几个小时内。这有利于提高飞行器在轨飞行的可靠性，减少交会对接过程中产生的资源消耗，同时更大程度上地保障飞行器的安全。

5.搭载几十台载荷设备开展试验

作为往返于天地之间的交通工具，对比“神舟”系列飞船的“载人”特点，“天舟”系列货运飞船的主要功能是“运货”。而作为运货的“快递小哥”，“天舟一号”在满足货物运输需求的同时，还最大限度地发挥了平台效能，随船搭载了几十台载荷设备，在轨开展十余项载荷试验，实现“一次飞行、多方受益”的目标。

6.首次实施主动离轨受控陨落

相较于一般卫星在使命完成后随推进剂的消耗殆尽而缓慢降轨，最终在大气层烧毁的结束方式，“天舟一号”首次采用主动离轨方式，并能受控落到预定区域。这样既能避免自身成为太空垃圾、避开离轨过程中的不可控因素，又能为打造洁净、安全的太空环境做出自己的贡献。

为确保货物安全抵达，“太空快递员”准备了不少秘密武器。

1.“防晒霜”

太空中的日照强度比地球上猛烈千百倍，在太阳的照射下，“天舟一号”的表面会迅速升温。为帮助推进舱中的设备“防暑降温”，科学家们在“天舟一号”的皮肤上涂了一层“防晒霜”——一种航天专用的白漆热控涂层，具有优良的散热性能。

2.高科技货包

由于运送的货物中有不少精密仪器和航天员用品，“天舟一号”使用一种高科技货包来装载货物。这种高科技货包采用系列化设计，可根据货物尺寸调节大小、形状。其外观呈乳黄色，采用新型抗菌、防潮、防霉布料，里面则使用一种新研制的防火、防潮且抗震的泡沫或气囊包裹货物，可确保部分货物在货包中安全地存放一年。

3.力学环境测量系统

浩瀚太空中，太空垃圾是载人航天器的“宿敌”。太空垃圾的飞行速度约为7.8千米/秒，如果与航天器相撞，轻则留下凹坑，重则穿透航天器造成部分系统功能失效，甚至产生灾难性的后果——低轨道的航天器有可能被太空垃圾撞出轨道。为避免这些状况出现，设计师们为“天舟一号”量身定制了一件秘密武器：力学环境测量系统。

4.网络交换技术

在此之前，来往于天地之间的航天器都是依靠传统的总线方式保持与地面和目标飞行器之间的通信。虽然能保证基本的功能，但漫长的飞行过程中不但不能和小伙伴们通过高清视频聊天，就连传回一篇图文并茂的飞行日志都会引起网络堵塞，着实让人苦恼。

在设计师们的帮助下，“天舟一号”首次利用网络交换技术，成功构建了一个标准化、高速、大容量的开放性网络平台。

5.相对测量子系统

“天舟一号”的入职培训第一课就是学习如何快速找准客户位置，在客户要求的时间内将货物送达。

相对测量子系统的扩展性和通用性更高、定位更连续稳定，不仅确保了“天舟一号”与“天宫二号”首次交会对接的自主可控，大大提高了安全性，还新增了整秒脉冲输出功能，为飞船的相关设备提供了高精度的时间基准，确保大家统一步调、齐头并进，把货物准时送达。

现在大家已经知道了“天舟一号”货运飞船的基本性能，那么在世界货运飞船家族中，都有其他哪些出类拔萃的货运飞船？

首先出场的是来自俄罗斯的“进步”号，它最早投身“太空快递”行业，送出的快递数量首屈一指。

另一位来自欧洲的“太空快递员”ATV是货运飞船家族中力气最大的一位，一次可将7.5吨重的货物送到太空。和其他为国际空间站服务的“快递员”一样，它的主要任务是向空间站运送补给物资；在货物卸载后，用作空间站的附加活动室；提升国际空间站的轨道；用作垃圾箱，把空间站产生的废弃物带回地球烧毁。

2014年7月，第五艘ATV货运飞船ATV-5成功从法国圭亚那的Kourou宇宙中心发射。

在货运飞船家族中，“天鹅座”飞船算是闷声发大财的家伙。它的主人是美国轨道科学公司，该公司为美国军方制造卫星、火箭和武器等，和一些军方科研机构联系非常紧密。

“天鹅座”飞船分为标准型和改进型，标准型飞船长5.1米，只能携带2吨货物，而改进型飞船的长度增加至6.3米，可携带3.2吨货物。2013年9月18日，“天鹅座”飞船首次向国际空间站运送快递，至今进行了8次发射。

日本HTV貨运飞船比“天舟一号”更早投身太空快递行业，首艘HTV货运飞船在2009年9月10日发射成功，到2016年，日本共成功发射6艘HTV货运飞船。

HTV货运飞船是日本宇宙航空研究机构专门为国际空间站研制的。它的外形看起来也像个大圆筒，长10米，直径4.4米。该货运飞船最大的特点是可通过体积较大的设备将6吨的补给运送到国际空间站，然后将废弃物运回地球并在大气层内烧掉。（据千龙网）