科技日报记者 付毅飞 赵卫华
7月15日5时34分，搭载天舟九号货运飞船的长征七号遥十运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。8时52分，天舟九号飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。
天舟系列飞船均由中国航天科技集团五院抓总研制，主要任务是为空间站运输货物和补加推进剂，支持空间站姿轨控和开展空间科学试验，并将空间站废弃物带回大气层烧毁。天舟九号是空间站应用与发展阶段组批生产的第4艘货运飞船，承担着为神舟二十号和神舟二十一号乘组运送物资的任务。
运送物资重量再创新高
此次任务中，天舟九号飞船装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实（试）验装置等物资。物资重量约为6.5吨，再创空间站应用与发展工程货运飞船上行物资装载重量新高。
这些物资中，2套新的舱外航天服颇受关注。据中国航天员科研训练中心专家介绍，新舱外服在此前舱外服飞行验证基础上稳妥实施优化改进，经评估计算，其在轨寿命将由此前的“3年15次”提升为“4年20次”。
同时，此次运送的航天食品品种更为丰富，新增菜肴类航天食品近30种，使航天食品总数达到190余种，可让飞行食谱周期由7天延长到10天。本次任务还为航天员运送了新型在轨核心肌肉锻炼装置等乘员设备，以及航天医学实验领域物资。
本次空间应用系统上行物资主要包括开展科学实验相关的实验载荷、实验单元、实验样品，以及关键备品备件、应用消耗物资等，总重量776.5千克。据中国科学院空间应用工程与技术中心专家介绍，这些物资涉及空间生命科学与生物技术、空间材料科学、微重力流体物理与燃烧科学等领域共23项科学实验。
记者从中国航天科技集团了解到，天舟九号飞船还搭载了两项试验载荷，将持续开展新型空间技术在轨试验，提高任务综合效益。
快速交会对接模式实现常态化
天舟九号飞船历经3小时顺利完成与中国空间站的全自主交会对接，这是我国继天舟七号、天舟八号飞船之后实施的第三次3小时交会对接任务，实现该模式“升级”为货运飞船标准交会对接模式后的常态化实施。整个交会对接过程由中国航天科技集团五院研制的GNC（制导导航与控制）系统控制完成。
在交会对接方面，我国先后在轨验证和实施了2天方案、6.5小时方案、2小时方案和3小时方案。天舟九号飞船采用的3小时交会对接模式，是后续一段时间内天舟系列任务的常规操作模式。该模式不仅在时间上优于传统的6.5小时模式，而且相较于2小时模式，其相关系统的条件要求更为宽松。3小时模式不仅降低了对火箭入轨条件、测控精度、敏感器及导航精度、制导控制精度等方面的要求，同时增强了任务可靠性。
不过，同为3小时交会对接，天舟九号相比此前飞船，面临了两种新情况：一是在新的轨道高度实施交会对接；二是首次在特定太阳高度角条件下实施交会对接。针对新工况带来的风险和挑战，研制团队开展了大量数据分析和仿真验证，确保飞船各系统稳定运行，充分验证了3小时交会对接模式在复杂工况条件下的高可靠性。
本次任务中，研制团队持续优化流程，提升物资运输应急保障能力。他们通过合理规划组批生产过程，确保天舟九号飞船在天舟八号飞船发射前就完成了全部研制工作，进入整船待命状态，首次具备3个月应急发射能力。天舟九号飞船发射时，后续货运飞船也已具备任务备份能力，使空间站运营的安全性和保障性进一步提高。
