天舟4号が航海を開始、中国の宇宙ステーションに新たな機能追加

5月10日午前1時56分、長征7号ロケットが中国海南省文昌宇宙発射センターから点火、打ち上げられ、天舟4号貨物宇宙船を計画の軌道に乗せることに成功し、中国の宇宙ステーション建設段階の初飛行が始まった。

長征7号ロケットが天舟4号貨物宇宙船の打ち上げに成功（撮影：屠海超）

「天舟4号」は中国航天科学技術集団第五研究院によって開発された。この半年間に、宇宙船は宇宙ステーションへの物資輸送、燃料補給、廃棄物のダウンリンクを行い、「神舟14号」の宇宙飛行士乗組員とともに6か月間の宇宙旅行に同行する。

天舟4号のアップリンク資材の重量は約6.2トンで、これはこれまでの2機の貨物宇宙船の積載量に匹敵する。補給品には、宇宙飛行士システム用の食料、医薬品、衛生・清掃用品、宇宙ステーションの主要機器用のバックアップおよび修理部品、宇宙応用システムの試験ペイロード、宇宙ステーションの組み立て用の追加の推進剤 750 kg などが含まれます。

計画によれば、天舟4号はアップリンク資材の任務を遂行するだけでなく、実験支援の責任も担うことになる。上向きの荷重には 3 つの実験ペイロードが含まれており、無重力環境での機器の原理をさらに検証します。

「ここは宇宙飛行士の家です。」

宇宙飛行士の貨物バッグがまた変わりました。 「天州-2」のQRコードラベルから「天州-3」のカラフルなリボンまで、「天州-4」の貨物バッグはバージョン3.0にアップグレードされ、カラフルな「IDカード」が採用されました。

天舟4号貨物宇宙船の太陽電池パネルが展開される（CCTVからの写真）

カラーは、ライトブルー、ダークブルー、グリーン、パープル、ライトブラウン、ダークブラウンの6色です。緑色は宇宙飛行士系食糧、薄茶色は写真撮影機材パッケージ、紫色は医療実験分野の資材を表しています。

天舟2号の打ち上げ後を振り返ると、貨物宇宙船の設計者たちは宇宙飛行士からのフィードバックを熱心に待っていた。神舟12号の乗組員が帰還した後のシンポジウムでは、全員が貨物パッケージの改善の方向性をより明確に理解しました。しかし、当時すでに天舟3号の貨物パッケージは完成していたため、設計者は貨物パッケージを簡単に区別するために一時的に色付きのリボンを使用し、天舟4号では色付きのQRコードラベルでさらに改良しました。

ラベルの色は、貨物パッケージの下位システムと使用シナリオを区別するための一目でわかる情報を提供し、各貨物パッケージの専用 QR コードにさらに詳しい情報を提供します。中国第五航空宇宙科学技術公司の貨物宇宙船機械部門主任設計者、賈東勇氏は「食べること、着ること、暮らすこと、使うことが一目でわかる」と総括した。

天舟4号貨物宇宙船が運んだ貨物パッケージ（写真提供：中国有人宇宙飛行事務所）

カーゴバッグ内のクッション材もそれに応じて調整されています。天舟4号の上昇資材には、衝撃吸収のために発泡クッションを必要とする精密機器やその他の機器が含まれています。空の空間は1インチたりとも貴重であるため、従来の発泡スチロールボードはかさばり、保管が困難でした。そこで設計者は、宇宙飛行士が軌道上で簡単に保管できるように、小さな発泡スチロールブロックとエアバッグに改良しました。

貨物宇宙船の上昇中および軌道上のさまざまな環境に応じて、貨物宇宙船の設計者は貨物室内のアダプタープレートにも対応する調整を加えました。

天舟4号貨物宇宙船を積んだロケットフェアリングが移送される（中国航天新聞の胡蘭月記者撮影）

ロケットが打ち上げられた後、宇宙船内の貨物バッグは継続的な過負荷と振動に耐える必要があります。そのため、貨物室のアダプタープレートとスペーサー貨物バッグはネジで固定されています。宇宙船が軌道に入ると、客室は無重力環境になります。カーゴバッグを取り外して分解した後は、スペーサーカーゴバッグのアダプタープレートも保管する必要があります。貨物宇宙船の設計者は、日常生活でよく使用されるベルクロを使用して、アダプタープレートを貨物室に直接貼り付けることができるため、軌道上の宇宙飛行士の作業負荷が軽減されます。

「ここは宇宙飛行士の家です。」賈東勇氏は、有人宇宙計画は人間中心であることを重視しており、より人間的な設計の改善を通じて、宇宙ステーションでの宇宙飛行士の生活体験はますます良くなるだろうと紹介した。

「ビッグブラザー」と「リトルブラザー」

長征7号ロケットが点火し、打ち上げられた。約10分間の飛行後、ロケットと宇宙船は分離した。天舟4号のソーラーセイルは展開され、その後、急速ランデブー・ドッキングモードに入った。約6時間半後、宇宙ステーションの組立体とのドッキングに成功した。

天舟4号貨物宇宙船が宇宙ステーション複合施設にドッキング（CCTVからの写真）

天舟シリーズの宇宙船のこれまでの経験に基づくと、天舟4号は良好な性能を発揮した。迅速なランデブーやドッキングなどの主要技術は天舟2号で初めて検証され、天舟3号で再度実践され、十分な経験が蓄積されました。賈東勇さんは「兄が全部仕事をやってくれて、弟はリラックスできるような感じだ」と語った。

天舟2号は今春、軌道上で306日間過ごした後、制御された状態で中国の宇宙ステーションから分離し、大気圏で単独で燃え尽きた。少量の破片が、人類の宇宙船の「墓地」である南太平洋のポイント・ネモの海に落下した。

開発者たちは天州2号に特別な思い入れを持っている。天舟2号は2017年の天舟1号のバックアップ船として、開発中に最も長い期間地上待機し、最も多くの地上テストを受けた。これは中国の宇宙ステーションへの最初の「訪問者」であり、10回以上の技術検証を担当し、ほぼ1年間軌道上にいる。宇宙ステーションの軌道上建設と運用の経験を積み、最終的に成功裏に退役しました。

その後すぐに打ち上げられた天舟3号は天河コアモジュールとのドッキングに成功し、神舟13号の乗組員の183日間の軌道上滞在をサポートし、コアモジュールの情報ネットワークに接続して電力を供給した。宇宙船の緊急通信中継は、地上との対話と天宮の教育の二重の保証を提供し、最近、軌道上および前方でのランデブーおよびドッキングのテストを完了しました。

天舟3号貨物宇宙船と天河コアモジュールのドッキングの概略図（写真提供：中国有人宇宙局）

「天州3号」、「天州4号」、「天州5号」は順次生産が開始された。彼らの地位は比較的安定しており、有人宇宙プロジェクトのスピードと品質を最大限に保証します。

「彼女は美しいが、春を競うことはない。彼女はただ春の到来を告げるだけである。山の花が満開になると、彼女は茂みの中で微笑む。」貨物宇宙船開発チームは、これが天舟シリーズの貨物宇宙船に対する最高の評価であると考えています。