“轻舟”与空间站对接效果图。中国科学院微小卫星创新研究院供图
“轻舟”初样件测试场景。中国科学院微小卫星创新研究院供图
“轻舟”初样件测试场景。中国科学院微小卫星创新研究院供图
前不久，在距离地球表面约400公里的中国空间站首次实现了“烧烤自由”，引来网友关注。未来，“太空烧烤”还将继续升级，食材也将更丰富、更新鲜，因为“太空快递员”队伍又添新力量——由中国科学院微小卫星创新研究院（以下简称“卫星创新院”）牵头研制的轻舟货运飞船。近日，“轻舟”初样件已完成多项关键技术验证，进入整体测试阶段。
“轻舟”是中国空间站天地货物运输体系的重要组成部分，具有运力适中、快速灵活、效益突出的特点。作为中国空间站的新成员，它将与天舟系列货运飞船和“昊龙”货运航天飞机共同组成空间站未来货运体系。“轻舟”有什么特长？又实现了哪些技术突破？在记者对卫星创新院轻舟货运飞船总设计师常亮的采访中，这些问题的答案逐渐清晰。
“低成本、高效率”——
一次聚焦空间站发展需求的科技攻关
天舟系列货运飞船是中国空间技术研究院面向空间站建造和运营任务研制的货运飞船，由长征系列火箭提供动力，负责为空间站运输补给物资和载荷、补加推进剂、在轨存储及下行废弃物资。作为世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船，该系列货运飞船以7吨多的上行载重能力，多次完成空间站所需物资的补给任务。
同样聚焦货运航天领域，“轻舟”走了一条与天舟完全不同的路子。它体型更小、重量更轻，由主体的一个密封舱和后段的一个非密封尾椎构成。装载容积约9立方米，货物舱的体积为27立方米，上行载重可达1.8吨，下行运废能力约2吨。“别看‘轻舟’的运力不及天舟，却凭借轻巧便捷的优势占据了独特赛道。”常亮说。
近年来，随着航天技术的不断迭代升级，卫星创新院在航天研发中也从“全力以赴确保产品可靠性”，逐步转向“在保障可靠性的前提下，兼顾成本集约化控制”。这一转变深刻影响着“轻舟”，推动研发团队将“低成本、高效率”贯穿于设计、研制的全链条。
系统方案的创新，是“轻舟”降低成本的首要抓手。它采用一体化单舱构型设计，不仅大幅压缩外形尺寸、提升舱内空间利用率，将最优空间优先供给货物装载，更实现与多型火箭的适配兼容，可支持快速发射，显著提升任务执行的经济性与灵活性。
2023年5月，中国载人航天工程办公室曾面向全社会发布公告，公开征集空间站低成本货物运输系统总体方案。“围绕公告的核心要求，研发团队创新引入‘货物运输系统抓总’的商业模式，将飞船与火箭进行紧密整合与系统优化。这一举措不仅实现载人航天工程与商业航天的首次深度融合，更推动货物运输向高效、经济的方向迈进，最终将运输成本成功控制在约10万元/公斤。”常亮说。
多维度的成本管控机制协同发力，也为“轻舟”实现低成本研发提供有力支撑。记者了解到，研发团队通过精简系统架构、优先选用成熟技术与货架产品，从设计源头就牢牢把控研制成本；在物资采购环节，构建起“技术提需求、管理严流程、监督全过程”的闭环管理机制，对通用物资与核心元器件实施集中采购、框架协议采购，依托规模效应有效摊薄采购成本。同时，团队引入优质企业参与投标，通过公开招标的市场化方式，实现了“质优价廉”的采购目标，既保障采购流程的合规透明，又确保成本的精准可控。此外，“短平快”的研发机制，也在缩短研制周期、降低开支方面发挥积极作用。
“以航天员为中心”——
一个始终不变的设计研发理念
为了提升“轻舟”的保障能力，研发团队赋予其多项技能，其中不乏“首创”“首次”。这些技能背后，无不体现着“以航天员为中心”的设计理念。
作为一名身手矫健的“太空快递员”，“轻舟”不仅能精准执行“送货上门”任务，将1.8吨的物资包裹送至空间站，待任务完成后，还能化身“太空清运工”，取走空间站产生的各类废弃物，将其坠入大气层实现无害化销毁。而支撑它出色完成这些任务的，是舱体。
最初，研发团队设计了十多种构型方案，既有瘦长的多舱布局，也有矮胖的单舱结构。“秉着‘以航天员为中心’的理念，最终我们敲定了一体化单舱构型，这一设计不仅契合低成本、轻量化的研发目标，更关键的是，舱内的宝贵空间能得到充分利用。”在常亮看来，这种构型使货物存储空间得到最大化释放，航天员进出货舱存取物资时，不用在狭窄的隔间里辗转腾挪，操作姿态更舒展，工作效率也将随之大幅提升。
除了构型的选择，“轻舟”货舱里还藏着不少贴心的设计，模块化“太空冰箱”——冷链箱便是其中之一。单个模块容积为60升的冷链箱，可以像搭积木一样根据需求灵活组合，最大总容积达300升。更为贴心的是，冷链温度可在0~8℃之间实现精准调节，可适应蔬果保鲜或其他特殊货物的不同储存温度要求。
人工智能技术的嵌入，更是让“轻舟”货舱的便捷性迈上了新台阶。研发团队创新性地为“轻舟”配备一套智能化货物管理系统，实现货物的智能识别、定位与全流程管理。“‘轻舟’采取四层货架模式，共有40个货格，舱内空间有限，货物堆放密集，航天员进入后视线容易被遮挡，想要快速找到某件物资，以往可能要耗费不少时间。”常亮介绍，有了这套系统，航天员只需通过语音交互的方式发出指令，系统就能迅速定位目标货物的位置，并通过舱内指示装置给出明确引导，不仅可以大大减轻航天员的工作负担，还能有效降低因人工翻找失误导致物资损坏或任务延误的风险，让在轨物资管理变得高效又省心。
“以航天员为中心”的设计研发理念，是对“人”的价值的尊重与守护，更是载人航天事业行稳致远的有力保障。而践行这份理念，离不开研发团队从点滴细节中汲取的灵感。对于常亮而言，各类太空主题电影便是他完善设计的灵感源泉。“有时电影里航天员在太空舱内操作的某个情节，都能激发新的思考，让我们琢磨着如何把这些创意转化为实实在在的功能，让‘轻舟’更懂航天员的需求。”
保持敬畏之心、严谨之风——
一场迎难而上的逐梦探索
深耕微小卫星研制领域21载，常亮对2008年9月25日那个激动人心的时刻仍记忆犹新——神舟七号载人飞船搭载着自己参与研制的伴随卫星成功发射。“那是我们第一次离载人航天工作那么近。”打那以后，投身载人航天的种子，便在他心中扎下了根。
时光流转15载，那颗深埋心底的种子，终于等到了破土生长的时机。2023年，卫星创新院发布“英雄帖”，公开征集“轻舟”低成本货物运输系统总体方案。“看到征集通知时，我意识到又有机会做与载人航天相关的事情，就特别兴奋。”没有丝毫犹豫，常亮第一时间与其团队成员沟通，众人一拍即合，主动请缨承接下这项极具挑战性的任务。
接任务容易，完成任务难，这注定是一场荆棘丛生的攻坚征程。研发团队从一开始就对此有清醒认知，但没人选择退缩。
采访中记者发现，研发团队有一个看似“耗时费力”的工作习惯：完成方案设计后，并不会直接进入详细设计环节，而是先针对关键核心技术开展投产验证试验。“看似多走一步，却能提前暴露设计缺陷、补齐技术短板，让后续研发少走弯路。”常亮解释道，正是这种“先验证、再推进”的严谨作风，让他和团队在高强度的研发中始终感到心里踏实。
在一次关键的投产验证试验中，“轻舟”舱体未能经受住模拟太空极端环境的高压高温考验，出现了变形、渗漏。“看到测试结果的那一刻，大家心里又焦急又紧张。”常亮回忆道，但短暂的紧张过后，研发团队迅速冷静下来。经过现场探查、剖析原因、查找不足，研发团队集思广益，最终提出了解决方案——巧妙地将舱体与货架相结合，利用货架的支撑强度强化舱体密封性。该方案还避免了额外成本的增加，并在一个月内顺利通过了验证试验。
回顾研发历程，团队始终以敬畏之心对待每一个技术环节，以严谨之风把控每一处细节，凭着一股子不服输的韧劲去啃这块“硬骨头”。其间，无数个挑灯夜战的“苦”、上百次循环往复的“累”，成员们都甘之如饴。“载人航天对每一位航天人来说，都是梦想。我们不仅期盼能亲身参与其中，更渴望在攻坚克难中践行‘特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献’的载人航天精神，在突破技术瓶颈后收获那份沉甸甸的成就感。”常亮的话，道出了团队成员的共同心声。
据了解，“轻舟”初样件整体测试完成后，研发团队将全面转入正式生产准备阶段。“每个阶段都有不同的硬仗要打，都会面临全新的考验。但只要我们铆足劲、齐心协力一起干，就没有跨不过的坎，逐梦之路自然不再艰难。”常亮说。
短评丨轻舟正过万重山
“轻舟已过万重山”，这句诗是唐代诗人李白在经历艰难困苦之后，终于摆脱困境、获得自由的心情写照，更蕴含着深刻的人生哲理，激励人们在人生的道路上不断前行、不断进步。借着这份蕴意而生的“轻舟”，未来将接受太空梦想的终极考验。
“轻舟”的研发过程，是一段航天人攻坚克难、逐梦前行的旅程。研发团队围绕“以航天员为中心”的初衷，在构型设计的取舍中反复推演，在成本管控的难题中锐意创新，在技术突破的关卡上日夜鏖战。一体化单舱构型的敲定，智能化货物管理系统的嵌入，以及模块化冷链箱的研发，每一项设计都紧扣航天员的在轨需求，每一次优化都只为让太空补给更安全、更便捷、更经济。
如今，“轻舟”即将驶入全面测试的关键阶段，将在严苛环境下验证每一项功能的可靠性，打磨每一个设计细节。待圆满收官之际，“轻舟”必将以最优状态驰骋星河，在浩瀚星空写下属于中国航天的崭新注解。（陈瑶）
推动廉洁意识融入科研每一环节
“轻舟”初样件进入整体测试阶段前，一场动员会在卫星创新院召开。这是卫星创新院的一个惯例，研发工作每推进至重要节点，都会组织召开类似的动员会，旨在确保重大工程任务顺利完成。与以往历次动员会一样，“低成本”是会上必提的内容。
之所以逢会必提“低成本”，是因为“轻舟”的研制工作是对空间站低成本货物运输系统总体方案的积极响应。紧扣这一核心定位，卫星创新院纪委将成本管控纳入日常监督重点范畴，推动纪律监督与科研攻关同谋划、同部署、同落实，以严密的监督闭环实现廉洁建设与科研效能的一体推进、双向提升。
聚焦责任落实，是做好成本管控的关键一环。卫星创新院纪委书记罗琦介绍，卫星创新院纪委督促党委扛牢主体责任，定期听取廉洁风险防控落实情况汇报；督促党委领导班子成员认真履行“一岗双责”，加强对分管领域廉洁风险和监管薄弱环节的分析研判，经常性地同项目成员谈心交流，及时发现并纠治苗头性、倾向性问题。
在压实责任的同时，卫星创新院纪委多管齐下，筑牢监督防线。紧盯集中采购、项目招投标等关键环节，将监督嵌入全流程，构建“事前预防、事中管控、事后追溯”的闭环管理体系，确保各环节既公开透明、规范有序，又精准契合科研项目低成本、高效率的要求。推动相关部门完善经费管理等制度细则，织密制度笼子，防范廉洁风险。
此外，卫星创新院纪委注重深化廉洁教育，营造廉洁科研氛围。创新廉洁教育形式、载体，将廉洁党课与型号技术研讨会有机融合，让廉洁理念融入科研日常；在“轻舟”初样件研制过程中，策划开展廉洁文化主题活动，利用班前会、工作小结会等，穿插开展“短平快”、接地气的廉洁提醒与纪律学习，推动廉洁意识内化于心、外化于行，融入科研工作的每一个细微环节。
“下一步，将持续聚焦项目关键环节精准发力，一方面紧盯轻量化设计迭代升级，督促研发团队锚定轻量级技术方案深挖潜力、持续优化；另一方面聚焦选型采购全流程提质增效，推动‘低成本’理念深度融入研制工作，以监督护航科研攻关行稳致远。”罗琦表示。
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