【环球时报报道 记者 樊巍】5月11日，我国在文昌航天发射场，运用长征七号遥十一运载火箭将天舟十号货运飞船发射升空，飞船顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。随后，天舟十号成功对接于中国空间站天和核心舱的后向端口。在文昌航天发射场首飞成功10年之际，天舟货运飞船也实现了“十战十捷”。
天舟十号船箭组合体垂直转运。（张翰摄）
运载火箭持续向“新”
本次发射是由中国航天科技集团火箭院研制的长征七号运载火箭（以下简称“长七火箭”）执行的第11次飞行任务，目前该型火箭的技术状态已成熟稳定，但型号团队仍在持续提升优化火箭可靠性及使用维护性，持续迭代技术，以更强能力适应多元化任务需求。从外观上看，此次发射的长七火箭配色更为简洁，火箭通体为白色，取消了此前的蓝色以及红色线条，涂装的改变也是中国航天技术持续提升的一种表现。
“最初的蓝红配色设计，主要目的是为了让火箭在天空中更醒目，方便地面光学测量设备能够跟踪火箭准确位置。”中国航天科技集团技术专家马忠辉向《环球时报》记者介绍称，随着长七火箭上的产品技术持续进步，火箭自身已经能够辅助执行一些测控、定位任务，地面的光学测量就不再是必要环节，火箭的发射流程逐步简化，与之相应，火箭发射的成本进一步降低，发射前的准备工作难度也进一步降低。
此外，本次发射任务中，长七火箭还搭载了一套名为“扁鹊”的箭上故障诊断与处置系统。中国航天科技集团技术专家赵永志向《环球时报》记者介绍称，此次长七遥十一运载火箭上搭载的“扁鹊”故障诊断系统具备三个主要功能，分别是故障诊断、弹道重规划和制导姿控重构。该系统在火箭飞行过程中主动诊断发动机的故障，接收控制系统的位置、速度、姿态、过载这些飞行状态参数，进行信息融合之后给出科学的诊断结果。经过测试，在线诊断的时间大约在几百毫秒量级。
重复使用和智慧飞行是下一代火箭的两大关键技术特征。赵永志认为，本次发射任务中搭载的“扁鹊”故障诊断与处置系统，是一次智慧飞行的关键技术演示验证飞行，能够为下一代火箭实现智慧飞行奠定关键技术基础。
提供“小时级”速递服务
在顺利进入预定轨道后，天舟十号成功对接于中国空间站天和核心舱的后向端口，形成“三舱两船”的空间站组合体。据了解，作为世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船，天舟十号在任务期间主要实施物资补给、开展空间科学技术试验、下行废弃物并受控陨落等任务。在停靠中国空间站期间，天舟十号还可以支持协助空间站进行轨道维持和姿态调整。
“此次天舟十号货运飞船上行的补给物资总重近6.2吨。”中国航天科技集团技术专家党蓉介绍称，天舟十号的上行“货物”主要用于保障神舟二十三号、神舟二十四号两批航天员乘组在轨工作生活所必备的物资，以及空间站日常运营维护所需要的仪器设备、备附件，其中包括航天员系统、空间站系统、货运飞船系统和应用任务领域共计220多件（套）货物。此次任务还将为空间站补加700公斤重的推进剂。
据《环球时报》记者了解，本次任务还上行了苹果、青提和蟠桃等新鲜果蔬，以及冷冻牛排、冷冻鸡翅，提升了食谱的多样性和就餐体验。
“在航天食谱配置上，天舟十号上行的生活物资中参考了乘组成员的口味和家乡风味，显著提升了个性化食品的配比。”中国航天员科研训练中心技术专家罗江介绍称，上行的环境控制与生命保障系统、驻留消耗物资可以满足航天员乘组在轨驻留的使用消耗需求。
除了搭载的货物多，天舟十号还可以提供“小时级”速递服务。党蓉进一步介绍称，天舟十号装载了一些需要低温冷藏保存的生物样品，这对运送的及时性要求很高。为了确保样品新鲜度，中国航天科技集团五院天舟团队设计了一种“小时级”的天地速递方案，在货运飞船转运到塔架后，在塔架上进行临射货物安装，将这些低温冷藏保存的样品装入货运飞船的太空冰箱中。待飞船与空间站对接后，它们即可被航天员取出使用。“这是天舟货运飞船物资运输保障能力日益精细卓越的一个缩影。”
值得一提的是，天舟十号此次在轨“续航”时长将达一年，这也将超过此前历艘货运飞船在轨驻留的时间。据了解，此前，天舟二号至天舟五号的空间站停靠时间在6个月左右。从天舟六号起，随着上行运输能力的提升，天舟货运飞船的发射频次已由此前的2年4发降至2年3发，在空间站停靠时间从半年左右延长至9到10个月。此次天舟十号的在轨停靠时间将达12个月。
“货运飞船在轨停靠时间的延长，意味着每艘船可以为空间站提供更长时间的物资保障和推进剂补加服务，从而降低发射频率，节约运营成本。”党蓉表示，停靠时间延长也对飞船本身的在轨可靠性提出了更高要求。为此，中国航天科技集团五院天舟团队在既有技术积累的基础上，从系统功能和平台设备等各方面开展了全面设计和充分验证，全力确保天舟十号完成长达一年的在轨停靠任务。
“从天舟一号到天舟十号，从密封舱容积的扩大，到交会对接时间的缩短，这些看似简单的数字变化背后，是五院天舟团队对‘装得更多、送得更快、飞得更稳’的不懈追求。”党蓉称。
搭载第3套新款舱外航天服
据了解，在天舟十号搭载的货物中，包括第3套新款舱外航天服，将实现对原有航天服进行整体替换升级。为了满足航天员在轨锻炼的需求，搭载了1台新的太空跑台。还有6项试验载荷，是空间站建造以来搭载载荷项目数量最多的一次。此外，空间应用系统还将上行17个标准货包、1套细胞上行生保支持装置，共计上行产品67件，总重量为768.2公斤。
“本次上行的新款舱外航天服F是空间站运营期上行的首批第三套飞行服，与天舟九号上行的两套舱外航天服，共同保障空间站后续出舱活动任务。”罗江介绍称，上行的太空跑台主体结构以及维修维护ORU（在轨可更换单元）可实施太空跑台在轨维修，提升了跑步体验和锻炼效果。在上行的试验载荷中，由香港科技大学牵头研制的轻小型高分辨率温室气体点源协同探测载荷，能够精准测量全球中低纬度重点排放源的二氧化碳和甲烷浓度，从而为全国的“双碳”行动提供有力数据支撑，为应对全球气候变化贡献中国智慧。
中国科学院空间应用工程与技术中心副研究员杜昌帅向《环球时报》记者介绍称，本次任务将支持开展空间环境对哺乳动物早期胚胎损伤的机制研究、失重性骨丢失及心肌重塑的蛋白稳态调控机制研究、空间环境下人类“人工胚胎”的构建与发育研究等5项空间生命科学实验。研究空间环境对生物体生殖和胚胎发育的影响及其机制。
“这既关乎人类未来长期驻留太空的生殖和健康保障，也涉及对生命本质的深层认知。”杜昌帅表示，空间应用系统围绕天舟十号任务系统设计了从斑马鱼胚胎到小鼠胚胎、再到利用干细胞构建的“人工胚胎”的完整发育链条，构建起覆盖从低等脊椎动物到高等哺乳动物的太空胚胎研究体系。
“载荷数量的增加，对飞船的装载设计、接口匹配、环境保障和飞行安全等提出了更高要求。”党蓉说，中国航天科技集团五院天舟团队在前期开展了大量地面验证工作，针对每一项载荷的安装方式、供电通信接口及力学热学环境适应性等进行了反复测试与优化，确保多载荷状态下飞船整体性能稳定可靠。