突破多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)、實(shí)踐低成本設(shè)計(jì)、拓展在軌任務(wù)……有著“中國(guó)太空快遞小哥”之稱的輕舟試驗(yàn)飛船自3月30日發(fā)射之后，不僅成功主動(dòng)爬升到600公里軌道，轉(zhuǎn)入長(zhǎng)期運(yùn)行，還有序開展了一系列技術(shù)驗(yàn)證和任務(wù)測(cè)試。

4月15日，中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院發(fā)布首批科學(xué)與工程試驗(yàn)成果，標(biāo)志著圍繞關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證、低成本設(shè)計(jì)與探索和拓展任務(wù)三個(gè)方面展開的試飛，圓滿完成了既定目標(biāo)，為后續(xù)輕舟貨運(yùn)飛船正樣研制奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

劍指“低成本、高效率”

2023年5月，中國(guó)載人航天工程辦公室曾面向全社會(huì)發(fā)布公告，公開征集空間站低成本貨物運(yùn)輸系統(tǒng)總體方案。微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院拿出了“輕舟方案”。與大家耳熟能詳?shù)奶熘巯盗胸涍\(yùn)飛船不同，輕舟飛船設(shè)計(jì)得體型更小、重量更輕，卻能劍指“低成本、高效率”的新賽道：上行載重可達(dá)1.8噸，運(yùn)輸成本有望控制在每公斤10萬(wàn)元。

輕舟試驗(yàn)飛船自2024年10月同步論證設(shè)計(jì)，2025年1月確定方案，經(jīng)過(guò)11個(gè)月的研制，2026年3月30日成功發(fā)射入軌。“我們希望通過(guò)試飛驗(yàn)證，為正樣飛行任務(wù)沉淀技術(shù)、積累技術(shù)，最大程度降低正樣飛行風(fēng)險(xiǎn)。”輕舟飛船總設(shè)計(jì)師常亮透露，試飛船重量為4.2噸，搭載了1噸科學(xué)試驗(yàn)載荷，具備3年在軌飛行能力。

此次試飛的工程驗(yàn)證目標(biāo)包括：對(duì)低成本密封艙、熱控環(huán)控、多體變構(gòu)軌道耦合控制、推進(jìn)系統(tǒng)、分布式綜合船務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，對(duì)能源、熱控、結(jié)構(gòu)、通信的低成本設(shè)計(jì)與探索，對(duì)長(zhǎng)期駐留太空的驗(yàn)證；拓展任務(wù)目標(biāo)包括：搭載2顆微納衛(wèi)星、開展遠(yuǎn)距離抵近與安全撤離試驗(yàn)、在軌空間科學(xué)試驗(yàn)。

關(guān)鍵技術(shù)與低成本設(shè)計(jì)

經(jīng)歷太空考驗(yàn)

“在最初的一次地面試驗(yàn)中，貨運(yùn)密封艙出現(xiàn)了變形。我們將密封艙與貨架實(shí)施了一體化設(shè)計(jì)，將兩者的‘抗壓能力’合二為一。”常亮說(shuō)，“在太空中，試驗(yàn)飛船的密封艙表現(xiàn)良好，漏率在軌檢測(cè)值優(yōu)于指標(biāo)要求。”在此次成果發(fā)布會(huì)上，“達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)”“取得良好效果”，成為常亮在介紹輕舟試飛各項(xiàng)任務(wù)和成果時(shí)一直重復(fù)的話。

在試飛中，輕舟試驗(yàn)飛船實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)突破。飛船采用新技術(shù)新工藝設(shè)計(jì)的密封段、推進(jìn)系統(tǒng)、激光IMU、熱控環(huán)控系統(tǒng)與產(chǎn)品，開展大慣量航天器自主抵近與安全撤離、長(zhǎng)期駐留能力、分布式綜合船務(wù)、可擴(kuò)展容量的能源系統(tǒng)等核心設(shè)計(jì)，在保障系統(tǒng)可靠性的同時(shí)降低研發(fā)成本，為輕舟貨運(yùn)飛船正式飛行提供技術(shù)、研制及發(fā)射流程驗(yàn)證支撐，助力技術(shù)快速迭代升級(jí)。

輕舟試驗(yàn)飛船在低成本設(shè)計(jì)與探索上成效顯著，開辟了航天降本增效新路徑。能源方面，可折疊超薄柔性單晶硅太陽(yáng)電池在軌表現(xiàn)穩(wěn)定，成本僅為傳統(tǒng)電池的十分之一；通信領(lǐng)域，新體制空空通信模塊性能優(yōu)異，可實(shí)現(xiàn)450公里以上數(shù)據(jù)傳輸；3D打印技術(shù)及新材料等應(yīng)用，有效降低成本、縮短制造周期，充分驗(yàn)證了低成本組件的在軌適用性與可靠性。

此次試飛還完成了多星釋放與在軌服務(wù)等拓展任務(wù)。4月2日、3日，輕舟試驗(yàn)飛船先后成功釋放兩顆搭載小衛(wèi)星，并與新征程01星開展了遠(yuǎn)距離抵近與安全撤離試驗(yàn)，驗(yàn)證了多體變構(gòu)姿軌耦合控制技術(shù)的實(shí)用性。其通用化搭載平臺(tái)實(shí)現(xiàn)載荷“即插即用”，目前已完成6項(xiàng)新技術(shù)載荷試驗(yàn)，主動(dòng)隔振、金屬在軌制造等多項(xiàng)試驗(yàn)取得良好成果，填補(bǔ)多項(xiàng)相關(guān)技術(shù)空白。