5月10日1時56分，長征七號遙五運載火箭在中國文昌航太發射場點火發射，推舉著天舟四號貨運飛船奔赴“天宮”。同時，天舟四號貨運飛船也是中國進入空間站建造階段的首發航太器。
如果説“神舟”系列載人飛船是天地往返的客運列車，那麼“天舟”系列貨運飛船就是天地間的貨運專列，亦被稱為“航太快遞”。“天舟”的主要任務是為空間站運輸貨物和補加推進劑，最大上行貨物運載能力達6噸以上。
本次發射中，中國航太科技集團六院為長征七號遙五運載火箭和天舟四號貨運飛船配備全部動力，46台發動機全程護送2022年首個“航太快遞”奔赴天宮空間站。其中，長征七號遙五運載火箭配備6台120噸級液氧煤油發動機及4台18噸級液氧煤油發動機，這10台發動機接續發力，將貨運飛船準確送入預定軌道。
同時，航太科技六院承擔貨運飛船推進及補加系統研製項目，配備了25N、120N、150N、490N四種不同推力量級的共36台空間發動機，主要提供貨運飛船及組合體姿態及軌道機動所需的衝量，併為空間站/空間實驗室在軌補加推進劑，以延長空間站/空間實驗室在軌運作時間。
據介紹，以成功發射天舟三號貨運飛船的長征七號遙四運載火箭為技術狀態基線，長征七號遙五運載火箭發動機共有10項技術狀態變化。航太科技六院研製團隊通過多次地面試車或飛行試驗考核，對發動機技術狀態進行檢查確認和專項評審，以確保發動機産品狀態良好，滿足飛行試驗要求。
按照載人空間站工程總體建設規劃，中國空間站建造階段共規劃實施6次飛行任務，即發射天舟四號貨運飛船、神舟十四號載人飛船、問天實驗艙、夢天實驗艙、天舟五號貨運飛船和神舟十五號載人飛船。
長征七號運載火箭是為了滿足中國空間站工程發射貨運飛船而研製的新一代中型運載火箭。貨運飛船作為向空間站及空間科學實驗室運送貨物和推進劑等物資的使者，被親切地稱為太空中的“專屬列車”。
去年，長征七號運載火箭分別將天舟二號、天舟三號貨運飛船送入太空。此次搭載天舟四號再入太空，是今年載人航太工程的首次發射任務，也是空間站建造階段的首飛任務，意義重大。
長征七號運載火箭作為新一代運載火箭的中型火箭，不僅可以滿足為中國載人空間站搭建 “天地運輸走廊”的任務需求，未來它還將承擔中國航太多種類型的發射任務。
航太員在太空吃、穿、用乃至呼吸所需的物資，空間站維持正確軌道所需的燃料，都需要由貨運飛船及時運送。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。長征七號運載火箭近地軌道運載能力達13.5噸，比採用傳統燃料的運載火箭多出一半以上。
火箭是衛星等載荷通往太空的“專車”，對於這輛“專車”來説，自重越小越好，能提供動力的燃料越多越好。因為這樣，就可以把盡可能多的“運量”留給“乘客”。長征七號運載火箭是個“鋼筋鐵骨”的大個子，總體重500 余噸，但90%甚至更多都是燃料的重量，箭體外殼、電纜、儀器等重量加在一起只有50 余噸。
據一院總體部火箭設計專家朱平平介紹，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，液氫液氧燃燒後産生的是水，無毒無污染，且大大提高了火箭的運載能力。作為低溫燃料，液氫的溫度達零下253攝氏度，液氧的溫度達零下183攝氏度。
目前長征七號運載火箭加注燃料後停放最長時間為24 小時。據了解，在火箭研製之初，科研人員就把燃料加注後停放24 小時作為一項設計標準納入型號研製過程，為成功發射爭取更多有利時間。
長征七號運載火箭的低溫液氧貯箱表面還穿著一層厚厚的“棉衣”，主要起到隔絕熱傳導的作用。穿上“棉衣”之後，貯箱內部能夠保持足夠的低溫環境，使得液氧推進劑不會因溫度升高而大量揮發，貯箱外部溫度也不會太低，以至於對外部儀器、人員等造成凍傷。
“厚棉衣”的主要組成成分是一種塑膠泡沫。在棉衣製作過程中，需要使用發泡劑使泡沫膨脹成形，長征七號運載火箭則使用了一種新型無氟發泡劑，不會對地球臭氧層造成危害。和以往相比，長征七號運載火箭液氧貯箱所穿“棉衣”中取消了一層金屬鋁箔，並實現了自動噴塗泡沫和表面機加的自動化生産。這些改進不僅大大提高了低溫液氧貯箱的“棉衣”生産效率，還使“棉衣”更為綠色環保、質地輕盈。
長征七號火箭運載能力能滿足大多數主流衛星的要求，面向主流衛星市場，適應面更寬，是中國未來航太發射任務的“主力軍”，未來將成為在役主力火箭的“接班人”，肩負著長征火箭技術進步和更新換代的重任。
裝上“太空網際網路”：“天舟四號”衝上雲霄後，將與天和核心艙與“天舟三號”的組合體“牽手”。當然，“天舟四號”從地球遠道而來，也是有備而至。比如，它裝有“太空網際網路”，可以供航太員們“上網沖浪”使用。
“乙太網通信”是當前中國空間站天地通信、器間通信的主流通信方式，它極大便利了航太員的在軌工作環境。“乙太網通信技術”最早正是在天舟系列貨運飛船上進行首次驗證的。
中國航太科技集團八院電子所負責研製的高速通信處理器是貨運飛船“乙太網通信”的重要組成部分，被大家稱為“通信神器”，它集千兆網路、光纖通信、高清圖像及話音等多項技術于一體。
有了這臺“神器”，航太員們在“太空家園”的生活不再枯燥。有了它，天地的距離更“近”了。航太員可以與地球上的人們視頻通話，也可以自己“上網沖浪”聽音樂、看視頻等等。
拍起“太空大片”：貨運飛船是真正意義上首次艙內使用商用高清網路錄影機和艙外高清錄影機的中國航太飛行器。“太空大片”的唯美瞬間、天宮課堂的直播、航太員出艙等等這些時刻，都離不開艙內外高清錄影機的實時拍攝。
天舟四號貨運飛船使用了兩台艙外高清錄影機：太陽翼錄影機和交會對接錄影機。其中，太陽翼錄影機主要用於觀察太陽翼帆板的展開和在軌運作情況。交會對接錄影機安裝在貨運飛船交會對接面，可實時監測飛船和空間站的交會對接過程，把空間站從遠至近，直至對接機構鎖定的過程，完整細緻地展現出來。
續上“太空電源”：“天舟四號”和它的孿生兄弟“天舟三號”“天舟二號”一樣，有相似的“基因”。這一點，在“智慧並網供電功能”上也不例外。
中國航太科技集團八院811所電源分系統副主任設計師黃崢介紹，“天舟二號”和“天舟三號”在軌運作期間，成功進行了貨運飛船與空間站核心艙組合體下的雙向並網供電試驗，“組合體運作期間，‘天舟二號’‘天舟三號’貨運飛船多次通過空間站核心艙向神舟飛船供電，解決了神舟飛船太陽帆板在大面積遮擋情況下供電能力受到影響的問題，這充分驗證了中國空間站的智慧用電模式。”
據介紹，天舟四號貨運飛船在給自身供電的同時，其電源分系統在整個空間站系統的運作過程中，將發揮著重要作用。一方面，它可以實現與空間站核心艙的雙向並網供電，關鍵時刻為核心艙提供近1千瓦的電。另一方面，它將來也可通過空間站核心艙為神舟飛船供電。
今年是空間站建造的關鍵之年，文昌航太發射場不僅要發射問天和夢天實驗艙，還要承擔2次貨運飛船發射任務。天舟四號任務是今年空間站任務的首飛，優化了測試發射流程和發射日加注工序，不僅大大縮短了測試發射週期，提升了發射場綜合發射能力，也提高了發射可靠性。發射準備時間的大幅縮短，離不開工程一線航太工作者的辛勤奮戰，也離不開發射流程的科學優化配置。
乘“舟”騰雲向“天宮”，拉開了新年度中國空間站建造任務的“大幕”。據悉，文昌航太發射場今年還將執行問天實驗艙、夢天實驗艙和天舟五號貨運飛船3次空間站建造任務，屆時中國空間站將全面建成，為建設航太強國再立新功。
來源：中新網、中國軍視網、央視新聞客戶端等綜合
