“太空包裹”超六吨，都快递了些啥？

5月11日，在北京航天飞行控制中心屏幕上拍摄的天舟十号货运飞船和空间站组合体完成交会对接的画面。新华社发

5月11日，在北京航天飞行控制中心屏幕上拍摄的天舟十号货运飞船向空间站组合体靠拢画面。新华社发

5月11日8时14分，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭在文昌航天发射场点火发射。     新华社发

天舟十号货运飞船与空间站组合体进行交会对接的模拟图像。新华社发

    5月11日，我国在文昌航天发射场成功发射天舟十号货运飞船。

    当日8时14分，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭点火发射，将飞船顺利送入太空。13时11分，天舟十号飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。

    本次天舟十号装载的货物量超过6吨，共220多件（套），在轨“续航”时长将达一年：不仅搭载载荷数量为历次之最，在轨停靠时间也将创下新纪录。

    火箭再升级

    “扁鹊”系统首次亮相

    长征七号运载火箭是为满足空间站货运飞船发射任务而研制的新一代中型运载火箭，具有高可靠、高安全、绿色无污染的特点，近地轨道运载能力达14吨。

    本次任务，长征七号火箭首次搭载了用于故障诊断的“扁鹊”系统进行试验。这一系统全称为“箭上故障诊断与处置系统”。它可以帮助运载火箭实现在发动机故障情况下的高安全、高可靠智能飞行，为下一代火箭实现智慧飞行奠定关键技术基础。

    据专家介绍，发动机故障一旦发生，很可能会导致任务失利，但是对于火箭而言，单台发动机发生故障并不意味着火箭完全失去了继续执行任务的能力。这次搭载的“扁鹊”系统可在飞行过程中主动诊断发动机故障，接收控制系统的位置、速度、姿态、过载等飞行状态参数，进行信息融合之后给出科学诊断结果，在线诊断时间在几百毫秒量级。若发生故障且处于可挽救范围，会通过切换入轨点位置，保障任务顺利完成。

    本次任务也是长征七号火箭的第11次飞行，技术状态成熟稳定。本次任务中，长征七号运载火箭研制团队累计完成15项技术优化改进，涵盖技术创新、可靠性升级、产能效益提升等方面。

    将创新纪录

    预计在轨停靠时长一年

    天舟十号飞船在轨停靠时长预计达一年，将创天舟系列飞船停靠空间站时长新纪录。

    “天舟十号是改进型全密封状态的货运飞船，针对停靠12个月的任务要求，我们对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，完全能够满足任务需求。”来自中国航天科技集团有限公司的王伟臣介绍，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。

    从天舟六号起，随着上行运输能力的提升，天舟货运飞船在空间站停靠时间从半年左右延长至9到10个月。此次停靠时间延长是在货运飞船原有设计能力范围内，结合任务需求作出的合理规划。

    “发一备一”

    货运飞船也有应急发射机制

    从神舟十二号任务开始，我国载人飞船发射采用“发一备一”的滚动备份模式。一旦出现突发状况，备份的运载火箭与载人飞船可以迅速从待命状态转入发射状态，执行空间站应急救援任务。

    不仅仅是载人飞船，从天舟九号开始，货运飞船也开始实行“发一备一”的应急发射机制，为空间站安全稳定运行再加一道“保险”。

    所谓“发一备一”，就是发射一艘货运飞船的同时，地面另一艘飞船已完成出厂前主要研制工作，随时准备执行应急任务。同时火箭系统也配套准备了备份火箭，工程整体具备3个月应急发射能力。

    目前，“天舟十一号”已完成北京地区出厂前的主要研制工作，处于随时待命就位状态。“备份飞船的长期停放、状态保持，都在任务规划和设计要求之内，不会影响其后续执行任务的能力。”王伟臣介绍。

    航天服完成更新

    新一代“飞天”舱外航天服就位

    自2017年以来，我国已圆满完成10次天舟系列货运飞船发射任务。天舟货运飞船主要用于为空间站传输物资和设备，补给推进剂并下行废弃物。天舟飞船是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。改进型全密封天舟飞船的最大物资运输能力为7.4吨，为当前世界现役货运飞船中运输能力最强的型号，载货比达0.53，运输效率处于国际领先水平。

    本次任务中，天舟十号货运飞船总共携带了约6.2吨物资，共计220多件货物，以及700公斤的推进剂。货物主要用于保障神舟二十三号和神舟二十四号两批航天员乘组在轨工作、生活所必备的物品，以及空间站日常运营维护所需要的仪器设备。

    货物中包括一套编号为F的新一代“飞天”舱外航天服。之前的天舟九号已经上行了两套新一代舱外航天服（编号D、E）。随着编号F舱外航天服的就位，空间站上的航天服全面完成更新换代。

    编号为D、E、F的新一代“飞天”舱外航天服使用寿命由原来的“3年15次”提升为“4年20次”。其延续并优化了第二代“飞天”舱外服的设计，肘关节和膝关节使用了气密轴承，关节寿命、灵活性比第一代显著提高，具备更完善的生命保障系统、更好的热防护能力和更高的可靠性。同时，新款舱外服在设计中进一步考虑到在轨维护的便利性，具备较好的模块化设计和测试维修性。这意味着当舱外服的易损部件出现问题或达到寿命时，可以随时进行在轨更换，从而延长整套服装的总体使用寿命。

    此外，与之前的舱外服相比，新款舱外航天服在确保安全可靠的前提下，在热舒适性、人机操作界面、操作安全性等方面进行了优化改进，航天员穿着更为舒适便捷。

    此前，编号为D、E的两套舱外服已成功保障神舟二十一号乘组的3次出舱活动。

    太空跑台来了

    “太空健身房”设备上新

    为了满足航天员在轨锻炼需求，天舟十号还搭载了一台新的太空跑台。此前，空间站的第一台太空跑台于2021年随天和核心舱发射升空，由神舟十二号乘组安装；神舟十七号乘组在轨期间，还对该太空跑台进行了维护保养。航天员在使用太空跑台时，需要通过束缚带把自己固定在跑台上，才能在太空环境下像在地面一样正常跑步。

    中国空间站还有一台太空自行车，目前部署在问天实验舱内。使用时，一般要固定双脚在踏板上，通过调节阻力进行骑行锻炼，以防止肌肉萎缩，维持骨骼肌质量，增强心血管功能。特别是，与地面不同，太空自行车还可以用手“蹬”，进行上肢的锻炼。

    梦天实验舱中部署了一套微重力抗阻锻炼装置，一般称为“太空划船机”。通过肌肉向心、离心运动，可锻炼人体主要肌群的力量和耐力，维持肌肉质量，同时对骨骼产生高牵引力，来刺激肌肉和骨骼，防止微重力环境下的退行性变化。太空划船机安装后，空间站三大舱段全都有了自己的锻炼装备。

    空间站还有一台“核心肌肉锻炼装置”，被安装在问天实验舱的舱壁上。除了这些大件，空间站还配有拉力带、握力器、呼吸肌锻炼器等小器械，也是航天员的太空锻炼必备。

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    天舟十号携带一批重要科学载荷

    将分批开展41项

    在轨科学实验项目

    本次任务随天舟十号上行的物资涵盖实验载荷、实验单元及样品、实验耗材等共67件，总重量约768公斤。此次天舟十号搭载的科学载荷设备数量，是空间站建造以来最多的一次。

    这批物资送达中国空间站后，将及时转运安置，后续将依托空间站实验设施，分批开展空间生命科学与生物技术、微重力物理科学、空间应用新技术、空间天文与地球科学等领域的41项在轨科学实验项目，支持空间站持续滚动开展空间科学与应用实（试）验。包括温室气体高分辨率监测、太空胚胎发育在内的多项备受瞩目的科学实验随后将在太空展开。

    首次开展“人工胚胎”太空实验

    此次任务将重点开展5项空间生命科学实验，主要研究太空环境如何损伤哺乳动物早期胚胎、失重环境下骨骼丢失和心肌变化的调控机制、空间环境下人类“人工胚胎”的构建与发育等关键问题。

    随着人类太空探索的脚步不断延伸，在空间环境中能否孕育生命成为大家关注的焦点。这些研究与太空探索息息相关，未来人类若想长期驻留太空甚至实现星际移民，必须解决太空环境下的生殖和健康保障问题。

    此前，国内外科学家围绕哺乳动物空间生命孕育的研究，仍局限于啮齿类动物。为了进一步了解太空特殊环境是否会影响、如何影响人类早期胚胎发育，科研人员准备了“人工胚胎”，随天舟十号一起前往空间站。

    这是世界首次“人工胚胎”空间发育研究任务，将建立起“人工胚胎”空间发育研究的技术体系。“人工胚胎”是用人胚胎干细胞组成，并非真的胚胎，但可以用来模拟人类生命最早的发育过程。

    除此之外，天舟十号还携带了斑马鱼胚胎、小鼠胚胎，形成了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。

    开展柔性单晶硅电池舱外暴露实验

    本次天舟十号飞船搭载了柔性封装单晶硅太阳电池样品进入太空，开展在轨空间环境实验。该实验项目将为我国商业航天互联网组网、太空算力及未来太空光伏产业发展提供技术支撑。

    此次上行的柔性单晶硅太阳电池，由我国科研团队历时三年自主研发。电池原型样品由科研人员封装后，放入专用实验单元送上太空，将安置于中国空间站材料舱外暴露实验平台，开展空间粒子辐照、紫外辐照、原子氧侵蚀等空间综合极端环境下的暴露实验。

    科研人员将对照地面模拟实验与在轨前后性能数据，校验地面实验模型与太空真实环境的匹配度，摸清电池性能的衰减规律。

    据了解，相较于当前航天主流的砷化镓电池，这款柔性单晶硅电池轻薄可卷曲、重量可控，每平方米不足一公斤，运载成本更低，造价仅为砷化镓电池的十分之一。

    用太空之眼“看”碳排放

    在空间天文与地球科学领域，天舟十号搭载了轻小型高分辨率温室气体点源协同探测载荷。这台载荷由香港科技大学牵头研制，能精准测量全球中低纬度重点排放源二氧化碳和甲烷的浓度。这是香港科学家第一次参与空间站空间应用科研项目。

    这一载荷的核心任务是测量全球中低纬度重点排放源的二氧化碳和甲烷浓度。二氧化碳和甲烷是主要的温室气体，精准监测它们的排放情况，对控制全球气候变化至关重要。与地面监测相比，太空探测具有覆盖范围广、跨地域精度一致、可比性强、不受边界限制的优势，能够为全球重点碳排放源的监测、报告和核查，提供可靠且高频次的数据支持。

    据了解，这些监测数据不仅能帮助我们摸清碳排放的“家底”，更能为国家制定科学合理的减排措施、实现“双碳”目标提供关键支撑，为全球应对气候变化贡献中国智慧和中国方案。

    除了以上实验，随天舟十号飞船上行的其他实验项目，还包括微重力流体物理、燃烧科学、空间材料科学等多个领域。我国科研团队将充分利用太空微重力环境的独特优势，持续探索太空环境的特殊价值，为我国后续太空探索任务推进及相关领域地面应用转化，提供坚实的技术支撑。

    南方日报记者 王诗堃 徐勉

    策划统筹：张志超 余佩