在11月15日,备受关注的天舟八号货运飞船成功发射升空了,这是今年最后一艘前往中国空间站的航天器。这艘飞船之所以备受关注的原因之一,就是文昌发射场在9月份受到了超强台风“摩羯”的影响,这次发射任务就进行了适当的调整。而随着天舟八号货运飞船发射时间进行了调整,天舟七号货运飞船的撤离时间也相应进行了调整。

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从天舟六号货运飞船开始,新一批次的几艘天舟飞船都进行了一定的升级,运载能力得到了大幅度的提升,运载能力从之前的6.9吨提升到了7.4吨,每次可以装载更多的物资前往中国空间站

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所以,天舟货运飞船的发射频率也从之前的每年2艘调整为现在的每2年3艘,也就是说,正常情况下,天舟货运飞船现在平均8个月就会进行一次发射。然而,天舟七号从发射升空到从中国空间站撤离,整个飞行周期接近10个月。

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在2024年1月17日,天舟七号货运飞船发射升空,在2024年11月10日,天舟七号货运飞船才从中国空间站撤离,它已经在轨飞行接近300天时间。由于天舟七号货运飞船飞行时间比预想的长一些,而天舟八号货运飞船的发射计划也因为超强台风“摩羯”的影响而进行了调整,所以不少网友担心中国空间站内的物资会不会出现匮乏的情况。

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其实大家不需要担心,虽然天舟八号货运飞船的发射计划进行了微调,但是不会影响到中国空间站的正常运行。因为从天舟六号货运飞船开始,新一批次的货运飞船运载能力大幅度提升了,搭载了更多的物资,当时天舟七号货运飞船发射升空的时候,中国空间站内的物资足够3名航天员在轨生活接近1年时间。

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现在天舟八号货运飞船也已经成功发射升空了,在这次飞行任务中也会给中国空间站带去几吨的物资,可以支持神舟十九号以及明年的神舟二十号飞行任务的航天员乘组使用了。所以大家不需要担心中国空间站会不会出现物资短缺的情况。

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货运飞船运输食物、水、衣服这些物资到空间站给航天员使用,这其实也是很好理解的,毕竟货运飞船内部空间还是比较大的,这些物资打包起来也不会很占用空间。而氧气就不同了,作为航天员必须的物资,氧气非常重要,理论上来说,3名航天员在空间站内生活半年时间就差不多需要30万升氧气。

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中国空间站从天和号发射升空至今,已经在轨飞行3年多时间了,这3年多时间内需要的氧气也是超过百万升了,这么多氧气显然不是货运飞船、空间站能够装得下的。那为什么我们空间站内的氧气为什么总觉得用不完呢?

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氧气为何用不完

其实,空间站内的氧气并不是直接运输上去的。试想一下,3名航天员飞行半年就差不多需要30万升氧气,如果使用货运飞船将这么多氧气运输上去,那这艘货运飞船的体积将会非常大,现役的火箭都没办法将其发射上去。而且,为了让空间站能够一直有氧气,就不得不有一艘货运飞船一直对接着空间站专门“输氧”。而空间站的对接口本身就很有限,只能对接数量有限的载人飞船、货运飞船。

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在11月10日,天舟七号货运飞船从中国空间站撤离,当时中国空间站只有天和号核心舱、问天实验舱、梦天实验舱3个舱段以及神舟十九号飞船形成一个组合体而已,随着天舟八号货运飞船到来,我们的空间站又会再次形成3舱2船组合体的状态。如果空间站的氧气来自货运飞船的话,那货运飞船撤离的那几天中国空间站岂不是没有氧气了?

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空间站运行过程中所需的各种物资其实都是来自地面,也就是通过货运飞船进行补给的,氧气也是来自地球,但并不是直接运输氧气到空间站,而是通过电解水的方式来制备氧气的。

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因为水由氢、氧组成,电解水就可以产生氢气、氧气,理论上来说,电解不到500升水就能制备出足够3名航天员在轨飞行半年所需的氧气了。和运输30万升氧气相比,运输500升水到太空就容易很多了,也更加安全。

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航天飞机即将诞生

现在我们使用的天舟货运飞船是世界上现役最强的货运飞船,虽然可以搭载接近7吨的物资到中国空间站,但是天舟货运飞船是不可回收重复使用的货运飞船,在结束飞行任务后,天舟货运飞船从中国空间站撤离,然后再入大气层烧毁。

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这样有一个好处就是可以带着空间站内产生的各种垃圾在大气层中燃烧殆尽,而不需要将这些垃圾带回地面后再进行处理。不过,由于货运飞船没法回收,所以很多重量、尺寸比较大的载荷、设备就没法带回来,像舱外航天服就很重、也很大,神舟载人飞船返回舱内空间又比较小,就装不下这些设备、载荷。

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这一个情况可能很快就会改变了,因为我们现在也正在研制可以重复使用的载人飞船、货运飞船,例如我国自主设计研制的货运航天飞机“昊龙”现在已经完成方案设计,正全面开展工程研制。

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正在研制的“昊龙”货运航天飞机将会采用商业运载火箭发射,发射升空后和中国空间站进行交会对接,完成物资的补给后,“昊龙”货运航天飞机可以无动力自主返航,在指定的机场水平着陆。当“昊龙”货运航天飞机投入使用后,我们不仅可以实现物资的上行,也可以实现物资的下行运输,大幅度降低货运飞行器的重复使用周期和单次任务成本。