二、 首次挑戰(zhàn)“零窗口”發(fā)射

發(fā)射窗口是指運(yùn)載火箭攜帶著航天器發(fā)射升空比較合適的時(shí)間范圍，有的以小時(shí)計(jì)算，有的以天計(jì)算，在此期間火箭都可以發(fā)射。由于這次天舟一號要和天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室交會對接，對發(fā)射精度的要求很高，因此發(fā)射窗口是一個(gè)確定的時(shí)間點(diǎn)，一秒都不能差，這就是航天人所說的“零窗口”，對火箭和發(fā)射場系統(tǒng)的可靠性提出很高的要求。

天舟一號發(fā)射升空

據(jù)介紹，由于長征七號火箭采用全低溫液氧煤油動力系統(tǒng)，發(fā)射前流程復(fù)雜，只要一個(gè)環(huán)節(jié)出問題就將錯(cuò)過發(fā)射窗口。長征七號火箭副總設(shè)計(jì)師助理胡曉軍表示，去年6月長征七號首飛時(shí)就按預(yù)定發(fā)射時(shí)間分秒不差地升空，為這次的零窗口發(fā)射進(jìn)行了驗(yàn)證，再加上我們對于這次發(fā)射的火箭進(jìn)行了一系列改進(jìn)，所以對零窗口發(fā)射是有信心的。

三、 首次實(shí)施“太空加油”

未來中國建成空間站后，航天員在軌的時(shí)間就不是以30天來估算，而可能是上百天，空間站運(yùn)行的燃料該如何補(bǔ)加呢？答案是，這項(xiàng)任務(wù)也由天舟系列貨運(yùn)飛船來完成。據(jù)了解，在天舟一號之前，掌握這項(xiàng)技術(shù)的國家只有俄美，實(shí)現(xiàn)在軌加注應(yīng)用的只有俄羅斯。

在本次飛行任務(wù)中，天舟一號與天宮二號將實(shí)施我國首次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加，突破和掌握推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)，為我國空間站組裝建造和長期運(yùn)營掃清在能源供給問題上的最后障礙。

“太空加油”和我們平時(shí)在陸地上加油有什么不同？據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，天舟一號與天宮二號對接之后，通過兩個(gè)航天器之間的氣體壓力，把推進(jìn)劑從天舟一號上源源不斷輸送到天宮二號。雖然看起來和地面加油差不多，但是要真正實(shí)現(xiàn)起來卻并不容易，既要保證它的交會對接精度提高一倍，又能滿足密封的要求，推進(jìn)劑是絕對不能泄漏的。

四、 航天器全自主快速對接

中國之前的載人航天任務(wù)多次成功實(shí)現(xiàn)手動和自動交會對接，此次天舟一號與天宮二號將實(shí)現(xiàn)3次交會對接，這在我國載人航天史上還是首次。天舟一號與天宮二號對接之后組合體的保持時(shí)間也將遠(yuǎn)超此前。

據(jù)介紹，目前地面向國際空間站運(yùn)送航天員時(shí)，交會對接通常會花費(fèi)2-3天時(shí)間。但從2012年起，俄羅斯分別采用進(jìn)步號貨運(yùn)飛船和聯(lián)盟號載人飛船與國際空間站成功實(shí)施了7次快速交會對接試驗(yàn)。天舟一號的這次任務(wù)也將驗(yàn)證快速交會對接，從入軌到對接成功僅需幾小時(shí)。也就是說，如果和航天員同時(shí)出發(fā)，我們坐高鐵從北京到上海，當(dāng)我們還在上海站下火車時(shí)，航天員就已經(jīng)在遙遠(yuǎn)的空間站里跟我們打招呼了。

這種“快速”有什么意義呢？從人的方面說，可以縮短航天員在飛船狹小空間中滯留的時(shí)間，減少航天員不必要的體力與精力付出。從任務(wù)角度來說，快速交會對接還可保障科研用品，特別是生物制劑等無法經(jīng)歷長期運(yùn)輸?shù)呢浧繁M快送達(dá)空間站，這對某些試驗(yàn)至關(guān)重要，甚至是決定性的。從安全的角度來說，如果空間站等航天器突遇緊急情況，快速交會對接可以快速地對故障實(shí)施搶修與緊急救援等工作。