中国空间站的“快递小哥”(2)
“太空加油”过程复杂，具体分为29个步骤，每步都需要精细控制，整个补加过程要持续几天。
它是这次任务的最大亮点， 是世界范围内的难题， 目前国际上掌握了在轨推进剂补加技术的只有俄罗斯和美国等少数国家，其中，实现在轨加注应用的只有俄罗斯。
高科技的“货架”和“货包”
快递小哥送货的“货架”和“货包”与普通的货架、货包不同，是專门为“天舟”一号定制的。为提升“天舟”一号承载量，飞船内部采用了高效承载货架设计。表面上看，这些货架和普通的储物格类似，但其细节和构型都经过科学分析论证。货架采用基于蜂窝板、碳纤维立梁的梁板结构，形成大量的标准装货单元，结构与货物重量比达到8%，此比例在业内已属领先。
由于运送的货物中有不少精密仪器和航天员用品， 装载物资的货包必须具备保护功能。“天舟”一号精心准备了一种高科技货包来装载货物。这种高科技货包，采用系列化设计，根据货物尺寸，可调节大小、形状。其外观呈乳黄色，采用新型的抗菌、防潮、防霉布料，里面则使用一种新研制的防火、防潮且减振的泡沫或者气囊来包裹货物，“软包装”能够很好地为货物减振，可保证货物安全到达太空和部分货物在货包中安全地存放一年。
天基测控搭建“太空天路”
以往，对航天器的跟踪、测控以及在轨异常的及时监测处置，主要依赖陆基测控站和海基测量船。这需要耗费大量人力、物力来建造、维护地面测控站和海上测量船，研制人员奔波在各个站点之间开展相关试验，并且受到跨国、跨境等地域限制。
“天舟”一号货运飞船首次采用了以天基测控体制为主的设计原则。简单来说，就是将原本在地面或海上的测量系统“搬”到了天上，打破了在地面或海上的地域限制，实现了对航天器在轨飞行关键事件的全程跟踪，以确保对在轨异常的情况及时监测处置。这项测控应用有效降低了人力、物力、财力等成本，为未来与空间站通讯联络铺平了道路。
精准的组合体姿态控制
要实现“太空加油”，“天舟”一号和“天宫”二号这个组合体必须稳定。但是，由于“快递小哥”的质心、惯量变化范围大，在“加油”时，对组合体的飞行姿态有较大的干扰。为了保证组合体在太空的姿态稳定，中国空间技术研究院研制了200Nms控制力矩陀螺(CMG)系统，它有完善的自主故障诊断和重构能力，该系统在实现对组合体稳定控制的同时，可以保证当某一个CMG出现异常或故障时，系统可以无缝切换，并保证对姿态干扰的程度最小。对组合体的控制，将再次验证我国大型变结构航天器控制技术的可靠性，对后续飞行器设计有重要参考意义。
【责任编辑】蒲 晖 (沈羡云)
它是这次任务的最大亮点， 是世界范围内的难题， 目前国际上掌握了在轨推进剂补加技术的只有俄罗斯和美国等少数国家，其中，实现在轨加注应用的只有俄罗斯。
高科技的“货架”和“货包”
快递小哥送货的“货架”和“货包”与普通的货架、货包不同，是專门为“天舟”一号定制的。为提升“天舟”一号承载量，飞船内部采用了高效承载货架设计。表面上看，这些货架和普通的储物格类似，但其细节和构型都经过科学分析论证。货架采用基于蜂窝板、碳纤维立梁的梁板结构，形成大量的标准装货单元，结构与货物重量比达到8%，此比例在业内已属领先。
由于运送的货物中有不少精密仪器和航天员用品， 装载物资的货包必须具备保护功能。“天舟”一号精心准备了一种高科技货包来装载货物。这种高科技货包，采用系列化设计，根据货物尺寸，可调节大小、形状。其外观呈乳黄色，采用新型的抗菌、防潮、防霉布料，里面则使用一种新研制的防火、防潮且减振的泡沫或者气囊来包裹货物，“软包装”能够很好地为货物减振，可保证货物安全到达太空和部分货物在货包中安全地存放一年。
天基测控搭建“太空天路”
以往，对航天器的跟踪、测控以及在轨异常的及时监测处置，主要依赖陆基测控站和海基测量船。这需要耗费大量人力、物力来建造、维护地面测控站和海上测量船，研制人员奔波在各个站点之间开展相关试验，并且受到跨国、跨境等地域限制。
“天舟”一号货运飞船首次采用了以天基测控体制为主的设计原则。简单来说，就是将原本在地面或海上的测量系统“搬”到了天上，打破了在地面或海上的地域限制，实现了对航天器在轨飞行关键事件的全程跟踪，以确保对在轨异常的情况及时监测处置。这项测控应用有效降低了人力、物力、财力等成本，为未来与空间站通讯联络铺平了道路。
精准的组合体姿态控制
要实现“太空加油”，“天舟”一号和“天宫”二号这个组合体必须稳定。但是，由于“快递小哥”的质心、惯量变化范围大，在“加油”时，对组合体的飞行姿态有较大的干扰。为了保证组合体在太空的姿态稳定，中国空间技术研究院研制了200Nms控制力矩陀螺(CMG)系统，它有完善的自主故障诊断和重构能力，该系统在实现对组合体稳定控制的同时，可以保证当某一个CMG出现异常或故障时，系统可以无缝切换，并保证对姿态干扰的程度最小。对组合体的控制，将再次验证我国大型变结构航天器控制技术的可靠性，对后续飞行器设计有重要参考意义。
【责任编辑】蒲 晖 (沈羡云)