這是我國空間站“T”字基本結構在軌組裝完成后的首次發射。

11月12日，長征七號遙六運載火箭在文昌航天發射場成功將天舟五號貨運飛船送入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。

作為空間站的地面后勤補給航天器，天舟貨運飛船采用型譜化方案，設計了滿足不同貨物運輸需求的全密封、半密封、全開放3個貨物艙模塊，與通用推進艙模塊組合形成全密封貨運飛船、半密封貨運飛船和全開放貨運飛船3種型譜。

其中，天舟五號貨運飛船為全密封貨運飛船，是世界現役貨物運輸能力最大、在軌支持能力最全面的貨運飛船，承擔著為航天員提供物資保障、空間站在軌運營支持和空間科學實驗的任務，停靠空間站期間將實施貨物補給、推進劑補加，開展空間科學試驗。

長征七號運載火箭近地軌道運載能力為14噸。

從“零窗口”拓展為“窄窗口”

天舟五號貨運飛船到達預定軌道后，軌道周期大約是5400秒，而長七火箭入軌精度偏差不能超過4秒，這是我國現役運載火箭中最高的入軌精度。

兵馬未動，糧草先行。載人空間站升空后，航天員要在空間站長期駐守，吃、穿、用乃至呼吸所需的物資，都要由貨運飛船及時送到空間站，空間站維持正確軌道所需的燃料 也靠貨運飛船送。要把載有大批物資的貨運飛船按時送入太 空，就必須有運力足、“力氣”大、可靠性高的運載火箭。

本次是長征七號運載火箭（以下簡稱為長七火箭）與天舟系列貨運飛船第五次攜手奔赴太空，“快遞小哥”與它的“乘客”已十分“默契”，火箭總體技術狀態也逐漸趨于穩定，飛行可靠性評估值達0.9838這一國際先進水平。

雖然長七火箭五次成功將天舟飛船送入太空，但研制團隊以“打一發進步一發”為目標，從未停下追求改進的腳步。長七火箭總體主任設計師邵業濤介紹說，本發火箭進行了10項技術改進。研制團隊從源頭出發，重點通過并行測試、測試項目合并，優化使用維護條件，簡化操作復雜項目等不斷優化調整，減少操作質量對人員的依賴，進而提升過程質量、提高測發效率。

邵業濤以火箭助推器吊裝附件舉例說，研制團隊精心計算，優化吊裝附件受力點，不用增加配重也能保持箭體垂直，徹底消除了拆裝配重塊時的操作風險。同時逐步推進箭上元器件國產化替代、發動機可靠性增長設計等，進一步提高火箭可靠性。

為保證兩個航天器順利“牽手”，這就要求火箭必須照預先計算好的時間，分秒不差地點火升空，也就是我們說 的“零窗口”。它的難度在于發射時間精確到秒，如果發射前系統的某個環節出現問題，就只能推遲到下一個發射窗口，重新組織推進劑加注和發射工作，會給發射任務帶來比較大的影響。

長征七號火箭仍在不斷改進。

由航天科技集團一院研制的長征七號運載火箭作為低溫火箭，與常規火箭相比，還面臨低溫推進劑加注問題和復雜的發射前流程。因此，要實現“零窗口”發射，難度更大。

為適應后續空間站建造和運營階段的發射及交會對接需求，長七火箭試驗團隊考慮各項方法誤差、工具誤差影響，以及射前目標軌道參數變化的影響，根據實測箭體重量及發動機性能等參數對彈道及制導算法進行了優化設計。

長七火箭采用了自動獲取起飛時間進行入軌目標參數在線迭代修正技術，可以對飛行彈道、落點等進行評估，分析不同工況、不同起飛時間對入軌精度和運載能力的影響， 并通過大量的數字和半實物仿真，將精確到秒的“零窗口”拓展為2分鐘左右的“窄窗口”。

為了應對海南濕熱多雨、臺風頻繁的海洋氣候，長征七號火箭還具備了全天候發射能力，可以在低溫燃料加注后停放24小時，為成功發射爭取更多有利時間，形象地說就是 “想打就打”。

以“長五”、“長七”為代表的新一代運載火箭，加注的推進劑分別是液氫、液氧和液氧、煤油，都是低溫燃料，其中液氫的溫度達-253°，液氧的溫度達-183°。液氫液氧燃燒后產生的是水，無毒無污染，且大大提高了火箭的運載能力。但目前加注后停放最長時間為24小時。

長征七號火箭在研制之初，就把燃料加注后停放24小時作為一項設計標準納入了型號研制過程，也因此具備了“想打就打”的發射能力。本次任務中，火箭共有射前流程優化和可靠性提升等17項技術狀態變化。其中包括，在發射日并行加注液氧煤油，減少了射前準備時間、降低了對人員設備氣象保障等條件的 要求、提高了發射可靠性；合并第一次總檢查與真增壓匹配測試，確保測試覆蓋性的同時，減少重復性測試；部分箭上器件裝箭后運往發射場、部分測試項目出廠前進行……通過這一系列舉措，火箭測發周期減少了4天，由原來的31天縮減到27天。這也是長七火箭首次實現在一個月完成測試、發射。

據稱，隨著空間站轉入長期在軌運營階段，未來幾年，長七火箭將保持每年2次的發射頻率，為空間站天地物資運輸提供保障。

長征七號火箭吊裝助推器。

首臺空間應用燃料電池“乘舟”升空

由航天科技集團五院研制的天舟五號貨運飛船，上行物資約6.7噸，物資包括航天員系統準備的食品、醫藥物品、衛生清潔用品等貨包，空間站關鍵設備的備份件、維修件，空間應用系統的實驗載荷，以及為空間站組合體攜帶的1400千克補加推進劑。這些物資都將為未來的航天員在軌駐留、空間站長期運營、開展材料科學、微重力、航天醫學試驗等 空間應用領域提供物資保障。

此次天舟五號貨運飛船還搭載了約1千克的植物種子，用于開展航天育種實驗。種子主要包括水稻、小麥、玉米等主糧作 物和少量林木種子。后續，這些種子將通過載人飛船返回地面，經過地面培育后投入市場。

按計劃，天舟五號貨運飛船不僅要完成上行物資的使命還將承擔實驗支持的職責。上行的物資中包括3項實驗載荷，這些載荷將在空間失重環境下開展科學實驗，對一些前沿的航天關鍵技術進行驗證。

例如，我國首臺空間應用燃料電池“乘舟”升空。天舟五號上搭載著由航天科技集團五院自主研發的燃料電池發電系統載荷，計劃開展我國首次燃料電池空間在軌試驗。此次搭載任務，將驗證燃料電池在微重力等空間環境下的運行特性規律，掌握微重力等條件對燃料電池運行條件下的參數特性影響規律，為后續宇航燃料電池應用設計提供理論指導和數據支撐，推動宇航燃料電池工程應用發展，為我國載人探月任務推進提供有力支持。

天舟五號搭載了我國首臺空間應用燃料電池。

為了讓天舟五號轉運更安全，早在赴發射場前，研制人員通過充分調研，在繼承以往航天器船衣設計經驗的基礎上，設計了主體結構由里層、中芯和外層組成的新型柔性船衣，有里有面，簡約而不簡單，這種船衣不 僅可以阻隔高溫濕度高鹽霧環境對飛船的影響，還能防雨、防塵、防雷電、防污染。

小系統大作為，護航天舟五號使命必達。在天舟五號任務中，航天科技集團五院承擔了儀表照明、結構機構以及熱控分系統中綜合顯示單元、語音單元、告警燈、交會對接艙外照明設備、艙內照明設備等共 30 臺/套單機研制任務。

2小時交會對接創世界紀錄

這次任務與以往最大的不同是天舟五號貨運飛船的送貨速度更快，僅用2小時就可以成功與T字構型組合體（含徑向停靠載人飛船）實施對接，對接目標達80噸量級。這不僅創造了世界最快交會對接紀錄，航天員們的幸福感迅速 拉滿，更是讓全世界感受到了太空里的中國速度。

天舟五號約2個小時的交會對接實現了中國航天技術新的突破。此前，世界上最快速的交會對接最短用時紀錄是由2020年10月14日俄羅斯聯盟號飛船MS-17 創造的3小時3分鐘。

此次天舟五號任務成功解鎖了中國空間交會對接技術的新功能，但發展永無止境。隨著航天科技集團五院科研人員的不懈努力，我國的空間交會對接技術也將實現持續進化，使這項技術更安全、更智能、更加經濟高效。

天舟五號貨運飛船上行物資約6.7噸。

和天舟貨運飛船此前的6.5小時快速交會對接相比，天舟五號主要從兩方面進行了方案的調整而實現了時間的進一步縮短。一是優化了交會對接的控制制導策略，將遠距離導引過程中的多圈次飛行壓縮為半圈，將多次變軌壓縮為了兩次綜合機動，該部分用時將由原來的約4個多小時減少到約1個小時；二是在近距離自主控制段，減少了多個用以確認飛船狀態等的停泊點，類似動車組減少經停車站數量一樣，加快了接近速度。如此，該方面的時長將由2個多小時縮短為約40分鐘。這種2小時的超快速交會對接對于我國空間站的長期在軌運營有著非常現實的意義，可以極大提高我國的太空緊急救援能力，將大大縮短運輸時間，使運輸特殊鮮活試驗品成為可能，如果將該技術應用于神舟載人飛船，將大大減少航天員赴空間站的飛行時間，盡快進入空間站。

不過，據航天科技集團五院502所交會對接首席專家解永春介紹，“嚴格來說，2小時交會對接并不是我們為天舟五號增加的新功能，之前的天舟也有該功能，只是因為該模式對飛船飛行狀態要求較高，之前沒有進行在軌驗證，天舟五號交會對接的圓滿成功，也是完成了我國交會對接方面的一個新的挑戰。”

也就是說，2 小時交會對接只是飛船交會對接 GNC 系統的一個選項，飛船的GNC系統可以根據火箭入軌的情況，自主選擇不同時長的交會對接模式，其中2小時超快速交會對接基本是最快速的模式，此外還可以選擇3小時、5小時和6.5小時方案等。天舟五號超快速交會對接的成功實施，標志著我國的自主定軌技術精度更高，姿態軌道控制精度更高，綜合制導技術水平更高，飛控流程更加優化，也標志著交會對接模式更多、功能更加多樣化、適應能力更強，即我國的空間交會對接技術更趨成熟。