北京时间2020年5月21日1时31分,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)从种子岛航天中心利用H-2B火箭成功发射H-2轨道转移飞行器-9(HTV-9)货运飞船,执行日本第九次、也是该型飞船的最后一次“国际空间站”补给任务,飞船计划于5月25日与“国际空间站”对接。
HTV-9货运飞船发射图
01.任务概况
HTV飞船又名“鹳”,是日本宇宙航空研究开发机构研制的一次性货运飞船,用于向“国际空间站”(ISS)运送补给物资。在欧洲自动转移飞行器(ATV)退役后,HTV已成为国外载货能力最大的现役货运飞船,仅次于中国的“天舟”货运飞船。
2009年9月至今,JAXA已向“国际空间站”发射了九艘HTV货船,共运送生活物资、食品、实验器材、系统补给等超过42t货物。HTV-9是该型号飞船执行的最后一次“国际空间站”货物补给任务,根据计划,HTV-9将于5月25日与“国际空间站”对接,随后向空间站卸载货物、安装舱外电池,计划在轨运行35天后再入返回。
HTV-9任务流程(从运抵筑波航天中心到再入期间)
02.搭载货物
此次任务中,HTV-9向“国际空间站”运送了实验设备、生活用品和系统补给等。HTV-9搭载货物共计6.2t,其中加压货物4.3t,包括JAXA、NASA及ESA的系统补给、实验器材、航天员食品和生活用品;非加压货物1.9t,为6组锂电池组。
其中,飞船搭载的JAXA实验设备包括对地球进行高清摄影的小卫星用超小型地球感测相机(iSIM)、用于研究在“国际空间站”特殊环境下固体材料燃烧特性的固体燃烧实验装置(SCEM)和希望号太空广播设备(SFS KIBO)等;搭载的NASA系统补给物资主要包括美国实验机柜(ER11B),氮氧充填系统的储箱、氮储箱以及储水系统(WSS);飞船还搭载了欧洲实验机柜2(EDR2)。此外,飞船搭载的非加压货物为6组锂电池组,用于替换目前“国际空间站”使用的镍氢电池。
03.后续计划
HTV-9货运飞船是日本第九次、也是最后一次使用HTV型号的货船向“国际空间站”运送补给物资。此次任务后,HTV型号飞船将正式退役,2021年以后改用HTV-X型号飞船执行补给任务。
与HTV相比,HTV-X的整体结构做了重大改进,由加压货舱、非加压货舱、电子设备舱和推进舱组成的4舱改为由加压舱和服务舱组成的2舱结构,发射质量由16.5t降为15.5t。HTV-X采用了一体化、集约式设计,加压舱内部布局进行了优化,提高了可搭载货物的容积和质量。为了能够提供足够的电能,还改进了太阳电池的配置,由原来的体装式太阳电池改为配备2个太阳电池翼,此外,HTV-X将大量采用国产器件和经过飞行验证的民用器件。
以上改进不仅可以提高HTV-X的可靠性,还能提升货重比,同时大幅降低开发成本。HTV-X的研发费用为3.27亿美元,远低于HTV-1的6.35亿美元,HTV-X的制造费用目标为HTV飞船制造费用的一半。HTV-X飞船应用前景广阔,可发展为月球表面货物运输系统或在轨服务飞行器,还有发展成为小型空间站的潜力。(肖武平)