11月14日,由于碰上了太空碎片撞击,原本计划返航的神二十航天乘组不得不推迟,但最终还是平安返回了地面。
就在大家沉醉在乘组顺利完成长时间飞行的喜悦中时,官方又传来了一个好消息,顿时让众多航天迷们更是欣喜若狂。
官方说,长征二号F火箭很快会再次点火,不过这次不是载人,而是一艘没有座位、装满近600公斤货的神舟飞船。
这次的神舟二十二号任务,就两个字:对接。
它要搞定的事儿,直接把中国航天这几年里最难的几项尖端技术,全都搬到太空里,一口气试个遍。
这二十多次神舟发射中,飞船上最大能带大概300公斤的货物,剩下的重量都留给航天员和他们的生活保障设备啦。
这次把座位直接拆了,氧气罐也减了,厕所系统简化到了最低程度,腾出来的载货能力立即翻了一倍,还不止一些。
600公斤到底意味着啥?就是说,原来需要两艘天舟货运飞船才能背上的那些物资,现在一下子就能装进一艘载人飞船,算是一次性搞定了。
这600公斤的货中,最关键的有三样。第一样是用来给神舟二十号舷窗裂缝“体检”的工具:高分辨率光学检测头、裂纹深浅的测量仪、备用密封材料和修补胶水。
第二类是新一代防护用的材料样品,打算挂到空间站外面,继续迎接太空碎片的“挑战”。
第三类包括空间站急用的机械臂配件、科学实验柜的升级配件,以及高密度营养包。
这些东西每克都是宝,平时想多送点儿都得掰着手指头算运费,这次直接一次性拉到满。
更猛的是,这次飞船得靠无人操作,冲刺全球最快的对接速度。
天舟货运飞船已经熟练掌握了2小时内完成快速交会对接的技巧,但神舟飞船之前可从未在无人操控的情况下,跑过这么快的速度。
载人飞行得考虑航天员的身体反应,不能让加速度太猛,又得留点空间给轨道调整的机会,神舟二十一号已经把载人任务压缩到了3.5小时。
这次没有其他限制,飞船可以全都放开了,准备用两次猛推变轨,再加一次近距离冲刺,把从发射到对接的整个时间缩短到两小时以内。
要是搞成功的话,中国就会变成世界上唯一能同时实现载人3.5小时和无人2小时快速对接技术的国家。
俄罗斯联盟号最快也得2到3小时左右,美军的载人龙飞船平均要花大概28个小时左右,甚至他们的货运龙飞船都没跑进过2小时的门槛。
最难的地方就在于,整个流程里,一点小错误都不能有。
载人飞行当中,要是自动系统突然出故障,航天员还能马上切换到手动控制,就像随身带着个最可靠的备用保险一样。
这次备用方案完全取消,从火箭点火开始,到飞船和空间站对接到毫米级别,跨越400多公里的距离,还要进行上百次姿态调整和几十次引擎点火,全都得靠飞船自己大脑自主完成。
地面这边只能靠遥测数据盯着,想喊停都来不及。
为了不出差错,工程小组提前搞了几万次全数字模拟,把可能遇到的各种故障场景都跑了一遍。
太阳帆板突然缺了一块,某个陀螺开始偏移,交会雷达也被宇宙射线击出几个坏点……
针对每一种情况都早已经有应对方案。这次飞行呢,就是把模拟出来的结果带到太空里实地检验一番。
神舟二十号的舷窗被太空碎片撞裂,原本是一件挺麻烦的事情,但没想到变成了难得的实验资料。
神舟二十二号配备了专门的探测设备,可以紧贴神舟二十号的舷窗爬行,拍出高清照片、测量裂纹的深度,还能采集微小的残留物样本。
还带了十几种新材料的样片,挂在空间站外,让碎片随时“照料”一下,继续暴露在外头。
这些实测数据会直接加入到下一代梦舟载人飞船的设计中,让防护能力再提升一个档次。
在成本方面也让人挺意外,干脆把生命保障系统全都取消后,神舟飞船的研发和测试流程大大简化,一艘的花费直接就降低了大约35%。
更让人觉得新颖的是运行方式完全改了,以往空间站得常年待命一艘空着的载人飞船当救生艇,现在救生艇不仅能满载货物飞上去,用完后再空着把人接回来,操作变得灵活多了。
未来甚至还能稳定实现“无人上行、载人下行”,一艘飞船来回跑两圈,运力一下子就提升两倍,花费也能减少一半。
这次飞行实际上一次性验完了五个国际级大难题:无人情况下能否跑两小时对接、纯自动系统能不能顶住各种故障、载人飞船能不能当高效率的货船用、太空碎片防护能不能得到真实数据、整个空间站的运行模式能不能彻底降低成本、提升效率。
随便挑一项,其他国家都得专门申请项目,单独飞好几回验证,这次中国直接一锅端,全部搞定。
等这次任务一成功,接下来很快就能走上常态化路线:每年发射3到4艘神舟,基本上能满足所有的需求,空间站每年的补给量轻轻松松超过10吨,送货的每公斤成本还能降到现在国际水平的三分之一以下。
航天员上天的时候,坐最舒服的航班,回家的时候再搭“下行专车”,中间那些繁重又累人的工作,全部交给自动飞船去完成。
神舟二十二号的发射窗口就在这几天,看起来就像普通的补给任务,但实际上这是中国航天把一套更高效、更节省成本、更灵活的新操作方式推向成熟的关键一步。
等这套新玩法完全稳定下来,全球航天行业的运输成本结构又得重新调整一番啦。