圆满！刚刚“快递小哥”天舟一号货运飞船在大家的关注下成功完成了首次推进剂在轨补加试验。标志着天舟一号飞行任务取得圆满成功。
中国载人航天工程总指挥、空间实验室飞行任务总指挥长张又侠宣布天舟一号飞行任务取得圆满成功。
按计划，天舟一号将在6月中下旬开展第二次推进剂在轨补加试验，进一步巩固取得的技术成果。
经常听说飞机空中加油，想象中的“太空加油”正在上演！
4月23日7时26分天舟一号与天宫二号组合体开始进行推进剂补加试验。据专家介绍，太空补加过程复杂，共计29个步骤，整个补加过程持续了约5天时间。
推进剂在轨补加，也就是我们说的太空加油，加的是两种推进剂，氧化剂和燃料。给太空中的航天器“加油”，可以大大延长航天器寿命，是建设空间站的关键技术之一。
目前，国际上只有两个国家掌握空中加油的技术，一个是俄罗斯，一个是美国，其中，实现在轨加注应用的只有俄罗斯。如今，天舟一号“学会”了这项技能，就将为我国空间站组装建造和长期运营扫除在能源供给问题上的最后障碍。
就像汽车需要加油，未来空间站长期在轨也需要“加油”。按计划，我国将于2022年建成的空间站将运行在距离地球393公里的轨道上。如果要保持原有的轨道高度，就必须消耗推进剂推动空间站轨道的上升。但受航天器载荷能力限制，不可能一次带足燃料，必须通过后续发射货运飞船进行持续不断的能量补充。
此外，未来中国的载人空间站，将有几名航天员在轨长期驻留，在乘组轮换期间甚至将有两艘神舟飞船和更多的航天员短期同时在轨。同样需要通过后续发射货运飞船进行持续不断的能量补充。
可以说，推进剂在轨补加技术是空间站组装建造和长期运营在能源供给问题上必须打通的“最后一公里”难题。
汽车加油的过程大家都很熟悉，那么太空加油有哪些步骤呢？
别小看这次的“太空加油”，其过程要比汽车加油复杂得多。中国空间技术研究院货运飞船系统总体副主任设计师雷剑宇简要介绍了本次天舟一号“太空加油”的过程。
＊当天舟一号和天宫二号对接锁紧后，首先检查补加装置和管路的气密性；
＊随后，天宫二号上的压气机将手风琴状的膜盒储箱中的气体压回气瓶中，这样不仅做到了被补加方的增压气体无损耗，同时在天舟一号和天宫二号的燃料储箱间形成了压力差；
＊随后，推进剂在压力差的作用下，自动从压力高的天舟一号储箱流入压力低的天宫二号储箱，当两侧压力恢复一致时，加注工作完成。
＊最后，为保持管路清洁以便进行后续多次补加，需对两个航天器分离时留在补加管路里的推进剂进行吹除，同时吹除过程中尽可能不污染飞行器表面。
最后氧化剂和燃料总共五百多公斤要都从天舟一号转移到天宫二号上，氧化剂和燃料在一起进行化学反应后才能真正成为天宫二号的动力来源。
据中国航天科技集团公司上海航天技术研究院对接机构负责人靳宗向介绍，在轨推进剂补加，主要是通过安装在对接机构上的４个“液路浮动断接器”来实现的。
当天舟一号与天宫二号对接完成后，分别装在两个对接框上的２组“液路浮动断接器”将完成通道对接，形成管路循环系统。此后，天舟一号上装载的燃料、氧化剂等液体物资，就可以通过管路输送到天宫二号上。
安装在天宫二号上的“补加驱动器”是太空加油的关键单机之一。接到系统指令后，它将控制液体管路阀门的开关，同时调节流量、流速，确保两个航天器之间的推进剂补加安全进行。
＊受加一方具备可重复加油、可重复接受加注的能力
［这个领域关键的技术是金属磨合式的储箱］
要实现太空的加油就要保证首先让受加的那一方，就是目前在飞行的天宫二号具备可重复加油、可重复接受加注的能力。
“铮铮铁骨”金属磨合式储箱：金属磨合式的储箱我们采用的金属储箱是一种，简单比喻是类似于手风琴式的，可以往复运动的波纹管形的补加的装置，可以让储箱接受上百次的重复加注的功能。
原理解释：在太空中由于没有动力、没有重力，因此，气和液不像我们地面上可以完全分层，并不是液体在下面，气体在上面的形态。也正因此，在储箱上就必须要有一种管理装置，能确保气液也能严格的分开，否则如果一旦气体进入我的发动机工作，轻则会导致发动机的推力降低，重则会导致整个发动机的推力振荡，导致飞行器姿态控制失稳。
＊攻克“空间重量压气机”
［小型化、轻质化和冷却技术］
“空间重量压气机”：主要是把整个空间推进系统中的低压气体再次抽回去，再次把它打到高压，然后再次利用，就是要让气体重复利用。
这个压气机最主要的几个问题是小型化、轻质化和冷却技术，我国通过相当于近十年的攻关把它完成。
原理解释：因为两个飞行器一旦靠拢以后，一个加油管必须和另一个加油管对接，还要对接好，由于在空中高速飞行，不可避免的会产生一些相对位置的误差，也就是要保证我两个加油管在对接过程中能容忍这些误差。此外，因为推进剂的泄露对整个飞行器也是一个灾难性的故障，空间推进最灾难的故障就是推进剂的泄露。必须在对接以后保证绝对的密封。
我们的浮动断接器完全是自主创新，从无到有，也是经过攻关完成了整个浮动断接研制。
国际上掌握此技术的国家俄罗斯是用气驱动这一过程完成的。我国是用电驱动的，最后分离也是依靠电力来控制。
原理类比：与俄罗斯相比，原理基本类似，但是具体的方案上并不相同。也就是说，不是直接连上的，是后插进去的，最开始的时候，这是被动端，这是主动端，然后后续要把主动端推过去，这样的话，两个管路能密闭到一块，否则的话，简单的对接无法保证密封。
在俄罗斯来做的话，最开始连接时，它相当于用气把浮动断接器推过去，然后插到被动端，保证浮动断接器插合。
电驱动优势：对可靠性来讲，气驱动有一些不可控的因素，比如说气容易漏，或者是冲力不太容易控制等。而电驱动则没有这些问题。因此，就可靠性来讲，还是我们的电驱动更加平稳可靠。
简单理解：如果我们把太空加油，货船对目标飞行器加油部分比喻为一个油罐车，那么，这个油罐车自己要装油，同时它的驱动也同样要用油的。一旦我的油罐车把自己油罐的油加完以后，卡车里面油箱里的油如果还有剩余的话，还可以把卡车里面那部分油再加给自己，这样最大程度的提高了我们加油的效率。
这相当于是我们一个特色、首创，这是我们中国人长期以来习惯于精打细算的理念带来的。
接下来，天舟一号将在太空中继续飞行六个月左右，完成一系列科学实验任务后再和大家真正说再见。
“太空加油，中国加油～”
记者：张棉棉
编辑：武司宇
微信编辑：周文超
来源：新华社、央视网
