天舟四号货运飞船成功发射,并以6小时58分快速交汇技术,顺利对接“天和”核心舱,开启我国空间“在轨建造”阶段。不过,今天我们要聊的不是“天舟”,而是日本的货运飞船HTV“白鹳”。

日本的货运飞船,已发射9艘
日本已先后发射9艘“白鹳”货运飞船,最早的HTV技术实证机于2009年9月11日发射升空,成功对接国际空间站。最后一艘“白鹳”9号,于2020年5月21日发射升空,当年8月20日重返大气层烧毁,自此日本第一代货运飞船任务全部结束。

快2年了,日本货运飞船再无动作
从外形尺寸来说,HTV“白鹳”是当今世界最大的货运飞船,它的长度有10米,直径4.4米,发射质量16.5吨,差不多相当于一个空间站舱段了。而我们的“天舟”货运飞船长约9米,最大直径3.35米,发射质量为13.5吨,排名世界第二。

日本货运飞船真是大

我们的天舟也不小,还能批量生产
不过,“天舟”货运飞船的载荷能力有6.8吨,排名世界第一,而日本HTV“白鹳”大虽大,但载荷只有6吨,其中加压载荷5.2吨,非加压载荷1.5吨。注意了,货运飞船的总载荷,并非等于加压载荷与非加压载荷的总和。

中间那个洞就是非加压货舱

我们的天舟其实也有非加压货舱构型
更重要的是,HTV“白鹳”没有主动对接能力,靠近空间站之后,需要依靠太空机械臂“抓捕”,将它拉至对接口锁定,也就是说它不是全自动的。而我们的“天舟”,不仅能全自动对接,而且还能给空间站加油、以及辅助变轨。

天舟的对接是全自动的
目前,全世界现役所有的货运飞船,只有俄罗斯的“进步”号和中国的“天舟”,能够给空间站“太空加油”,而“进步”号只能从固定的一个对接口实施推进剂补给,我们的“天舟”则可以从空间站两端多个接口进行加油。

现在天和核心舱有2艘加油船了
空间站的变轨、调整高度,都要点燃主发动机和姿控发动机,消耗的都是推进剂,据说国际空间站仅此一项,一年就要消耗7吨的推进剂,多的时候,甚至要10吨以上。服役24年来,总共消耗了超过150吨推进剂,这些都要依靠“进步”号货运飞船一点一点运上来,西方国家的载人和货运飞船都不具备这个能力。而如果推进剂耗尽,国际空间站就会失去变轨能力,被太空垃圾撞毁,或者像“和平”号空间站一样,坠入大气层烧毁。

进步号比较小,载荷只有我们的一半
由此可见,能给空间站“太空加油”的货运飞船,有多重要,也正因为如此,西方国家离开俄罗斯,根本玩不转空间站。而他们也没办法建造自己独立的空间站,全世界只有中国在国际空间站之外,可以自己玩自己的,这就是最关键的原因之一。

所以日本即使有最大的实验舱,也无法独立建站,被美国人卡死了
前面说的HTV“白鹳”,其实只是日本的第一代货运飞船,而现在,日本已经研制出了第二代货运飞船HTV-X,其中第一艘技术验证船已经安装在H-3火箭上,预计在今年第四个季度发射升空,HTV-X的有效载荷将比其前身HTV增加了45%,体积增加60%,可谓是巨大无比。奇怪的是,它采用了两片耷拉的太阳翼,就像日本人不举一样。

这太阳翼真耷拉

难道这么耷拉着,有更大的首晒面积?
而HTV-X除了可以给国际空间站运送补给之外,还可以飞往月球轨道,为将来的月球门户空间站送“快递”。不过,从目前的情况来看,由于H-3火箭的不给力,HTV-X1的发射时间大概率会推迟到2023年,甚至更晚。而且现在的它,并非月球轨道版,是否具备主动对接和推进剂加注能力,尚未可知。

目标是月球轨道,但能不能飞到得看美国人的需求
其实,日本还在研制可重复使用的货运飞船HTV-R,其返回舱可以携带1.5吨的物资重返地面,并计划在HTV-R的基础上,最终发展出日本自己的载人飞船,结束蹭别人座位上天的历史。可惜的是,日本原计划在2016年就用H-2B火箭将HTV-R送入太空,可现在已经是2022年了,该飞船还几乎处于音信全无的状态,其背后的决定因素可能不是技术,而是美国允不允许了。毕竟一个座位几千万美元,这个“肥水”自然是要流向美国的“大田”里,日本自己搞可返回地面的航天器,是个禁区。

日本航天的瓶颈是美国