从“送人”到“送货”，天舟飞船的华丽变身

2023年5月，天舟六号货运飞船发射成功。天舟六号在原来的设计基础上改进了一下，容积扩大了20%，载重量从6.9吨增加到了7.4吨，足足涨了1000斤。

今天咱们来讲讲什么是货运飞船，它跟载人飞船有什么区别，以及多装这1000斤东西，意味着什么。

说到天舟货运飞船，我们得从天宫讲起，可不是现在这个天宫空间站，是当年的天宫一号和天宫二号。如果把它们和天舟货运飞船比较的话，就会发现，外观非常相似。事实上，如果我们去看天舟飞船的官方介绍，会发现这样一句话，就是天舟货运飞船是在充分继承天宫一号目标飞行器和载人飞船技术的基础上研制的。也就是说，当年咱们为了验证轨道交会对接技术，空间站技术等等所做的实验性质的天宫目标飞行器，它的设计并没有用两次就浪费了，而是变成了我们可以一直使用的天舟货运飞船。

那有聪明的同学要说了，把一个空间实验室改成货运飞船，听起来好像要比把载人飞船改成货运飞船，走的弯路更大，毕竟载人飞船、货运飞船，本来就都是飞船 ，听起来好像更好改。

要知道，在航天上，一涉及载人，那要增加的东西不是一星半点儿，咱们先不论什么座椅、手动操纵系统，这些毕竟都可以拆，载人飞船上有一个重要的东西，货运飞船用不上，那就是返回舱。载人飞船不能是单程的呀，送的上去，还得接的下来。但货运飞船不是，送上去的是货物，带下来的是垃圾，这些垃圾我们让它跟着飞船一起在大气层里面烧毁就可以了，因此不需要返回舱的防隔热设计，以及降落伞、生命保障等系统，而且可靠性、安全性要求也会低于载人飞船。

天宫空间站（配图来自图虫网）

这样一来，如果用神舟去改，一来会不够大，二来浪费。虽然不需要返回，但货运飞船打上去之后，它里面的环境还得是人能够生存的环境，因为航天员得从空间站钻到它里面去取货去，它是个小仓库，人虽然不用在仓库里面住，但仓库里也得能进得去人。你看，又不用返回，里面都得是个加了压可以让人进去的环境，是不是就跟当年的天宫一号差不多？所以科研人员就相当于是在天宫一号的基础上，就把天舟货运飞船鼓捣出来了。并且用它跟天宫二号目标飞行器进行了对接实验。

在我们之后的空间站建设过程中，航天员大部分吃的、用的、玩儿的，都是由天舟送上来的。不过大家发现没有，之前发射天宫一号和天宫二号的，是长征二号F型运载火箭，这种火箭的近地轨道运载能力也就是8.8吨，但如果是天舟，里面塞满东西，要重13吨，长2F就不够了，所以后来我们发射天舟货运飞船的时候，用的就是新型的长征7号火箭。

除了给人送快递之外，天舟飞船还有一个非常关键的技术。咱们知道飞机有空中加油技术，而空间站得有个宇宙加油技术，也就是在轨推进剂补加。空间站为什么要在轨加燃料呢？这是因为空间站飞行的高度其实不是完全真空的，多多少少会有一丢丢的空气，这会让它的轨道缓慢降低，直到最后落下来。所以隔三差五，我们就得给空间站加个速。

咱们的天宫空间站上用了离子推进器，非常省燃料，但是它的推力很小，做这种轨道维持没有问题，但万一我们需要做轨道机动了，比如发现有一串星链卫星爬上来了，有相撞的危险，我们就得用传统的推进器推两下，快速地把轨道变一变，无论是离子推进器里面的燃料，还是传统推进器的燃料，都得由天舟送上来。如果说空间站本身动力不够，货运飞船还可以像一艘拖船一样，推着空间站跑，可以这么说，空间站建好之后，它能够维持多久正常运行，靠的主要就是天舟货运飞船。所以可不要小看它。

这次天舟装的更多了，那好处大家自然就能想到，每次上天带的东西多了，航天员生活就能更好一点。另外，哪怕原本的运载量也能够让航天员活得很好，货运飞船更大了，我们就能少发射几次，比如原来一年要打两发，现在两年打三发就可以了，这样我们运营空间站的成本也会更加便宜。

天舟飞船未来有没有可能进一步提升呢？有可能，因为长征七号的近地轨道运载能力还有一两吨没有用完，所以再重些，再大些的可能也是有的。咱们航天员就更有保障了。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者：苟胜

审核：苟秉宸

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