火箭末级搭载：小型载荷进入太空的新途径
天舟六号小常识
2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，发射取得圆满成功。
5月11日，天舟六号成功对接于空间站天和核心舱后向端口。
交会对接完成后，天舟六号将转入组合体飞行段。
一、简介天舟六号为改进型全密封货运飞船，不仅承担着空间站物资保障、在轨支持和空间科学（实）试验的任务，更是2023年我国正式开启载人空间站应用与发展阶段的“旗舰船”，是世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全的货运飞船。
天舟六号拓展了全密封货运飞船型谱，提高了密封舱货物装载能力，整船的载重能力从6.9吨提高到7.4吨，可使货运飞船发射频次由2年4发降低至2年3发，降低成本，给空间站应用方面的工程带来实实在在的效益。
同时，天舟六号还搭载了新型激光雷达、连理卫星和超临界流载荷等3个货运飞船实验项目。
二、影响1.是我国载人空间站应用与发展阶段发射的首发航天器；2.是我国改进型货运飞船首发船；3.是天舟六号到天舟十一号组批生产的首发货运飞船。
【课后练习】1.（单选）2023年5月10日，天舟六号在中国文昌航天发射场点火发射，发射取得圆满成功。
天舟六号是我国（）货运飞船首发船。
A.改进型
B.应用型
C.首创型
D.研发型
(【答案】解析：天舟六号是我国改进型货运飞船首发船。
2.（单选）2023年5月10日，天舟六号在中国文昌航天发射场点火发射，发射取得圆满成功。
天舟六号是我国载人空间站（）阶段发射的首发航天器。
A.装配与应用
B.组装与建造
C.关键技术验证
D.应用与发展
【答案】D。
解析：天舟六号是我国载人空间站应用与发展阶段发射的首发航天器。
公基航天知识
公基航天知识
航天知识是科技和现代化进步的重要组成部分，而公共基础航天知识则是社会人士所必须掌握的基础知识。
以下是几个公共基础航天知识点：
一、载人航天
载人航天是人类用航天器把宇航员送上轨道或者其他太空领域进行探索的一种探索方式。
第一次载人航天飞行是1961年由苏联人尤里·加加林完成。
美国于1969年在阿波罗11号任务中实现第一次登月。
二、火箭发动机
火箭发动机是航天器进入太空必须使用的设备之一。
它的作用是提供推力来使航天器克服地球的引力，进入太空。
目前，固体和液体火箭发动机是主要的两种形式。
三、卫星
人造卫星是一种配备了科学仪器的人造设备，能够发射到地球轨道上进行天文、研究天气、通信等各种应用。
卫星可以为我们提供崭新的知识和信息，改变人类生存方式，也推进了现代通讯技术的开展。
四、空间站
空间站是人类将航天器停止在轨道上，进行许多科学研究和实验的设施。
它不仅可以为人类探测太空提供了平台，也可以为宇航员长期在太空停留进行多项专业科学实验提供支持。
五、航天食品
航天食品是专门为航天员设计的食品，它需要具备体积小、重量轻、营养丰富等特性，以便在航天员进行长时间太空飞行时使用。
六、太空垃圾
太空垃圾是指在太空中产生的废弃物，包括人造卫星、用过的空间站配件、火箭残骸等。
太空垃圾对太空环境和人类探索产生严重影响，并需要通过清理、规范管理等手段加以应对。
航空航天事业为人类的发展提供了巨大的帮助和支持，公共基础航天知识的了解和掌握有利于增强公众对科学技术的认识和理解，推进科技与社会的融合。
小载荷飞天记
34小载荷飞天记◎文 张娟娟 尚辉 ◎图 任悦鸣航天技术改变生活小载荷有了更多“上天”机会利用这种方法，小型载荷再也不用担心没机会“上天”了！火箭末级在与主任务卫星分离后，通常会进入不会影响任务卫星运行的轨道。
此后或成为太空垃圾，或运行一段时间后再入大气层烧毁。
在此期间，小型载荷可随火箭末级在太空中绕地球运行，这段时间足够它们完成各项试验。
由于小载荷末级搭载不需要星箭分离，它们只需固定安装在火箭末级上受整流罩保护的区域内合适且安全的位置即可，进一步降低了发射成本。
怎样解决这个问题呢？中国航天科技集团公司一院的科学家想出了一个好办法，那就是—运载火箭末级搭载模式。
具体做法是将小型载荷直接安装在火箭末级上发射升空，在火箭末级留轨期间完成载荷的空间试验。
这种方法可是为小型载荷进入太空开辟了一条捷径呢！相比于安装在小卫星上再由火箭发射的模式，将小型载荷直接安装在火箭末级则更加直接便捷，而且减轻了一部分发射重量，降低了发射成本。
近几年，商业航天风起云涌，全球小卫星产业发展迅猛，排队等待进入太空的小卫星数量逐年增多。
根据航天运输系统和发射服务的理念，进入太空的机会就是一种资源。
很多小卫星进入太空的目的就是完成小型载荷的空间试验验证等，进入太空即可实现，对轨道、朝向等方面的要求并不高。
同时，目前小卫星进入太空的渠道主要依赖搭载发射，但是由于种种原因，它们进入太空的机会比较少。
小载荷：被火箭“罩”着的感觉不错哦，丝毫没有眩晕感！. All Rights Reserved.小载荷：外面的世界好复杂，祝你好运！主星：小不点，我先走了！35（本文摘编自《中国航天报》）刚出生的婴儿第一声啼哭很重要，因为这是其离开母体后是否第一时间实现了呼吸等生命机能的标志。
卫星等有效载荷也一样，与火箭分离后、与地面建立联系前的这段时间是它们的风险期。
这时，卫星各项主要功能还没有启动，有的卫星天线还没有对准地球的相应角度，有的卫星正在原地旋转还不能持续发送信号，有些卫星太阳帆板没有打开……，小卫星和小型载荷情况更甚。
神舟十五号天宫课堂线上课程开课
神舟十五号天宫课堂线上课程开课神舟十五号《天宫课堂》线上课程开课啦为持续推动载人航天工程面向全社会开展太空科普教育，尤其是向青少年群体传播载人航天知识和文化，中国载人航天工程办公室推出《天宫课堂》线上课程系列，第一节课为大家介绍“载荷出舱任务”。
神舟十五号航天员与地面专家共同出镜，为大家详细解读载荷出舱的流程及所蕴含的专业知识。
神舟十四号“天宫课堂”知识点回顾毛细效应实验首先，陈冬通过演示实验展示了微重力环境下流体现象的天地差异。
他将三根粗细不同的塑料管同时放入一个装满水的培养皿，可以看到三根塑料管中的液体上升速度各有不同。
可见，太空中没有了重力的束缚，表面张力作用更加明显，它驱动液体不断上升，直到液体充满了塑料管。
像航空器发动机的燃料储箱、高空热管等都利用了毛细作用。
水球变“懒”实验太空燃料如何减少振动带来的冲击?刘洋演示了微重力环境下水球振动的有趣现象。
她在紫色水球内放入一枚空心钢球，用针管推动气体使水球振动，放入钢球的水球振动幅度减弱。
可见，钢球的加入使流体的振动行为发生了一定的改变。
趣味饮水随后，刘洋拿起了一根长达两米的饮水管，轻松的吸到了饮品袋中的芒果汁。
在地面，由于重力的作用，我们使用饮水管喝水时，饮水管越高，吮吸也就越费力。
但空间站是微重力环境，仅仅依靠吮吸地力量，就可以轻轻松松地喝到两米以外饮水袋中的饮料了。
会调头的扳手太空中，扳手是如何“调头”的呢?陈冬为大家演示了一个旋转现象，在空中旋转一大一小两枚“t”字扳手，并对比了两者的转动形态，让大家更加直观地感受微重力环境下物理的奇妙之处。
“顽皮”的扳手在旋转时会自己调头，这是前苏联航天员贾尼别科夫在空间站中偶然发现的，因此被叫作贾尼别科夫效应。
研究发现，这个现象与扳手的旋转方式和它的质量分布有关。
植物生长研究项目介绍前不久，神舟十四号航天员与地面学生一起浇水播种了拟南芥。
此次太空授课过程中，他们欣喜地向彼此分享了拟南芥的种植成果。
我国首款柔性太阳翼卫星成功发射银河航天灵犀03星验证低轨宽带卫星通信
我国首款柔性太阳翼卫星成功发射银河航天灵犀03星验证低轨宽带卫星通信7 月 26 日消息，2023 年 7 月 23 日 10 时 50 分，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将四象 01~03 星和银河航天灵犀 03 星共四颗卫星发射升空。
卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。
值得关注的是，这颗卫星是我国首款使用柔性太阳翼的卫星。
“柔性的翅膀”非常薄，单层柔性太阳板厚度仅 1 毫米左右，它可以像古代的“奏折”一样折叠，装在火箭里时，为折叠状态，主体厚度仅为不到 5 厘米；在轨工作时，“翅膀”拉开长度约 9 米，宽度超过 2.5 米。
银河航天表示，这种“柔性翅膀”具有包络小、重量轻、模块化等特点，更易于收纳，同样质量下面积更大，可以吸收更多太阳能，适合卫星大批量堆叠发射，对加速卫星互联网建设具有重要意义。
据了解，这颗卫星的主要功能为低轨道宽带通信，卫星配备的“数字载荷”可以通俗理解为卫星安装了智能“大脑”，可以使卫星灵活调配自身的通信资源，根据业务需求，自动进行运算并进行波束的调配。
从外形来看，卫星的构型犹如汽车的底盘，它也是我国首款卫星主体结构采用一体化成型的卫星，采用整体铸造技术，更容易后续批量生产。
卫星采用开放式结构，单机设备直接暴露在太空环境中，没有“外壳”包裹，这对于卫星电子产品的空间环境防护、温度控制等有较高要求。
因此，该卫星配置了主动热控流体回路，相当于为卫星配置了“空调”能主动调节，让它在舒适的温度下工作。
卫星依据在轨所感知的外部热环境，并结合自身温度状态，通过循环泵驱动管道内的液体流动，维持单机温度稳定。
银河航天首席技术官朱正贤表示，后续公司将加速可堆叠平板卫星的批量研制，面向手机直连卫星的相控阵天线、星上大能源、数字处理载荷等核心技术攻关，携手产业链上下游，加速卫星互联网建设。
从银河航天官网获悉，银河航天是一家卫星互联网解决方案提供商和卫星制造商，是我国商业航天领域第一家独角兽公司。
美国航天飞机的载荷运输与空间站支援能力
美国航天飞机的载荷运输与空间站支援能力美国航天飞机在航天领域发挥了关键作用，不仅承担着载人任务，还负责运输各种载荷到国际空间站。
本文将详细介绍美国航天飞机的载荷运输能力以及其在国际空间站支援方面的作用。
一、美国航天飞机的载荷运输能力美国航天飞机具备了卓越的载荷运输能力，不仅可以运输大型卫星，还可以携带各种实验室设备和科学仪器。
飞机内部设计了专门的货舱，可以根据不同任务的需求进行改装和调整。
1. 运输卫星美国航天飞机可以将卫星运送到地球轨道上，并在特定轨道上释放卫星。
飞机的载荷舱可以容纳多个卫星，并确保它们在发射过程中的安全。
2. 运输实验室设备美国航天飞机还能够携带各种实验室设备和科学仪器，进行空间实验和研究。
这些设备可以在载荷舱内得到适当的保护，并能够在太空环境中正常工作。
3. 运输货物和物资除了运送卫星和实验室设备，美国航天飞机还负责运输货物和物资到国际空间站。
这些货物包括食品、水和其他生活必需品，以及修理和维护空间站所需的工具和零部件。
二、美国航天飞机在空间站支援方面的作用美国航天飞机在国际空间站的建设和维护过程中发挥了重要的支援作用。
它不仅可以将货物和物资运送到空间站，还可以携带宇航员前往空间站进行交替驻留。
1. 货运任务美国航天飞机通过进行货运任务，为国际空间站提供了必要的物资和补给。
这些货物包括食品、水、氧气和科学实验所需的材料。
航天飞机的载荷舱可以容纳大量货物，并确保它们在运输过程中的安全性和可用性。
2. 宇航员交替驻留美国航天飞机负责将宇航员交替驻留在国际空间站。
宇航员通常会进行长期任务，因此交替驻留是必要的，以确保空间站的正常运行。
航天飞机可以将新的宇航员送到空间站，并将完成任务的宇航员送回地球。
3. 维护和修理当国际空间站需要维护或修理时，美国航天飞机可以提供必要支援。
它可以携带维修工具和零部件，让宇航员进行必要的维护工作。
这些维护任务对于保持空间站的正常运行至关重要。
总结：美国航天飞机在载荷运输和空间站支援方面具备卓越的能力。
火箭是如何进入太空的
火箭是如何进入太空的火箭是一种能够将人-made对应建立物体送入正式的太空领域的火箭动力飞行器。
它基本上是由推进剂系统、载荷部分和航天器组成。
作为目前最常见和可行的太空交通工具，火箭以其独特的运行原理和特点，使人类能够进行宇宙探索，进行卫星发射、太空站建设等任务。
合理的火箭设计和应用科学的原理是火箭进入太空的关键。
以下将介绍火箭如何进入太空的整个过程。
1. 推进剂系统火箭的推进剂系统是火箭最基本的组成部分。
推进剂系统提供由燃料和氧化剂组成的燃料混合物，通过燃烧产生巨大的推力。
推进剂系统通常由燃料舱、燃烧室和喷管组成。
在火箭发射前，燃料和氧化剂会被加注到燃料舱，然后燃料和氧化剂会在燃烧室中以一定比例混合并点燃。
燃烧产生的高温高压气体通过喷管喷出，产生反作用力推动火箭。
2. 火箭发射前准备在火箭发射前，需要进行一系列的准备工作。
首先，火箭被直立安装在发射塔上。
发射塔提供支撑和保护火箭的功能。
其次，检查和测试所有火箭的系统，确保其正常运行。
包括对推进剂系统、导航系统、通信系统等进行检查和测试。
最后，确认发射条件符合要求，如天气条件、风向等因素，确保发射安全。
3. 点火和起飞一旦所有准备工作完成，点火阶段开始。
点火是指点燃推进剂系统中的燃料，使火箭产生推力，开始升空。
点火过程必须经过严格的控制，确保能够稳定点燃并维持燃烧。
一旦点火成功，火箭将开始从静止状态逐渐加速并起飞。
4. 超重阶段在火箭起飞后的几秒钟内，它通常处于超重状态。
这意味着火箭的重量超过了推进剂系统所提供的推力，无法立即脱离地球的引力。
然而，随着燃料的消耗，火箭逐渐变轻，推力逐渐超过了火箭的重量，使火箭能够逐渐摆脱地球引力。
5. 摆脱地球引力一旦火箭开始摆脱地球引力，它将进入太空的轨道。
为了进一步提高速度和高度，火箭通常会采用多级分离的方式。
多级分离是指火箭在达到一定高度和速度后，将不再需要的火箭级别分离，减轻负载并提高效率。
6. 空间飞行在进入太空轨道后，火箭将继续进行空间飞行。
复合材料在航空航天领域的应用
复合材料在航空航天领域的应用
火箭支承舱
火箭支承舱是运载火箭搭载卫星的关键主承力部件，位于火箭末级动力舱和卫星之间，是火箭结构中重要的承载和连接结构。
通过采用碳纤维复合材料泡沫夹芯结构设计方案，实现卫星发射复杂载荷条件下的减重目标，在民用运载火箭研制中具有较高的商用价值。
碳纤维层压板
碳纤维增强复合材料板，也称为碳纤维层压板，在航空航天和国防工业中有许多应用，作为机身、个人防护设备和各种其他产品的主要部件。
碳纤维层压板是一种独特的弹性材料，由交织的碳纤维层组成，用基体材料粘合在一起，通常是硬化塑料，如环氧树脂。
碳纤维层压板是制造高性能材料(如碳纤维增强复合材料)的关键部件。
火星探测器
碳纤维增强的环氧基形状记忆聚合物复合材料可应用于火星探测任务。
，可在有效减轻载荷的同时实现自主变形，极大地提高结构的智能化水平，将推动我国深空探测工程的技术革新。
未来，相关技术有望应用于我国空间站建设、探月工程、载人登月、火星探测、木星探测、小行星探测、冰巨星探测等重大航天工程领域。
碳纤维热塑性复合材料储罐
商业太空时代已经到来并正在迅速发展，不仅追求更多的卫星
和空间站，还在朝着如小行星采矿、太空制造和外星定居点等诸多新型方向探索。
太空飞行器在回收后重复发射，可以节省大量成本。
除了削减成本，运载火箭的另一个关键目标是增加有效载荷。
与传统金属油箱相比，碳纤维增强聚合物(CFRP)油箱可以减轻20-40%的重量，同时满足了重复使用的要求。
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★中国航天Space International 国际太空 · 2018·4
Aerospace China
尚辉 孟翔 李同玉 焦君 张群（中国运载火箭技术研究院）
小卫星已成为国内外商业航天的一大热点，拟进入太空的小卫星逐年增多，但由于目前发射渠道较少，又受任务运载能力、目标轨道、履约周期等制约，可用机会较少，且价格昂贵，进入太空绝非易事。
另一方面，有很多小卫星的任务在于完成星上小型试验载荷的空间试验验证等目的，进入太空即可实现其主要目的，而这些试验载荷本身对轨道、朝向等要求并不高。
针对以上情况，中国运载火箭技术研究院提出了“火箭末级搭载”业务模式。
即将上述载荷及其配套组件（下文统称“末级搭载载荷”）直接安装在运载火箭末级（含上面级）上，在火箭执行发射任务期间，随火箭一起进入太空，在火箭主任务完成后，搭载载荷随火箭末级在太空漂移期间，完成其试验验证等任务。
火箭末级搭载作为一种新型发射服务业务模式，为小型载荷进入太空开辟了一条新的途径。
火箭末级搭载：
小型载荷进入太空的新途径
Piggyback of Last Stage ：
A New Way for Small Payloads' Access to Space
额定任务期为196h，主要科学目的是在绕月飞行过程中完成长效电池性能验证试验、
根据给定的发射计划、经费预算及火箭搭载空间，中国运载火箭技术研究
院为用户设计了火箭末级搭
载
部
仪。