2021年年底，中国载人航天工程办公室发布公告，首次公开征集天舟飞船搭载科学技术试（实）验和应用项目。
也许有人会好奇：天舟不是给空间站送“快递”的么？它怎么还搭载科学实验？
货运飞船是为空间站服务的空间物资运输载人航天器，旨在通过运输食物、推进剂和其他物资来支持空间站的建造与运行，并携带空间站重要货物返回地面。然而，作为一款运输效能高、任务范围广、自主能力强的货运飞船，天舟在满足空间货物运输主任务的同时，还具备了多维度在轨服务拓展能力，可谓“任务多面手”。
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天舟和它的同行们、前辈们
1978年1月，苏联发射了第一艘“进步号”货运飞船。2008年3月，欧洲发射第一艘自动转移飞行器（ATV），2009年09月日本H2转移飞行器（HTV）成功首飞。借助NASA“商业轨道运输计划COTS”和“商业乘员发展计划CCDev”，SpaceX公司和轨道科学公司先后发射了“龙”号货运飞船和“天鹅座”货运飞船。
天舟货运飞船是我国载人航天工程重要组成部分，是我国自主研制的第一型专用空间物资运输航天器。
2017年4月20日，天舟一号成功发射。2017年9月22日，天舟一号圆满完成了空间实验室阶段收官任务。
天舟二号、天舟三号于2021年5月和9月成功入轨，均采用全相位全自主快速交会对接方式与核心舱后向端口对接，同时停靠空间站核心舱，运行状态良好。
天舟四号已于2022年5月10日发射，成功对接空间站天和核心舱。
天舟四号任务标识
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运输能力最大、效率最高的现役货运飞船
天舟货运飞船面世之前，欧洲的ATV（Automated Transfer Vehicle/自动转移飞行器）是运输能力最大的货运飞船——运力达到7.6吨，但起飞总重超过20吨。由于经济性欠佳，ATV已于2014年退役。
欧空局ATV货运飞船
天舟货运飞船运输能力6.9吨，是国外现役最强“天鹅座”（Cygnus）飞船的2倍，接近ATV的运输量，但起飞总重仅为13.5吨，效率大幅提升，单位运输成本显著降低。
由于天舟属于服务型大型载人航天器，平台功能强大，安全性可靠性高，设计之初即考虑多任务应用。其功能不限于货运任务，而是充分挖掘平台潜力，力争一次任务多重效益。
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空间站组合体运行不可或缺的帮手
在停靠空间站之后，天舟并不是简单地进入休眠状态，而是融入组合体，成为空间站运行不可或缺的一部分。
两艘货运飞船与核心舱形成的组合体
空间站需要长期在轨运营，而其推进系统维修更换不易，因此天舟承担了组合体姿态和轨道维持任务。它使用自身发动机保持组合体运行姿态稳定，定期进行姿态轨道抬升，根据预警预报机动规避空间碎片。如此，可以大幅减少空间站推进系统使用，节省其工作寿命，以支持长期在轨运营。
信息供电与空间站一体化，是组合体飞行期间的基本状态。作为母船的空间站可以为天舟补充电能并代传数据，天舟电量充足时也可以向空间站母船反向供电，能源双向共享。应急状态下，天舟可以作为中转站代传空间站数据，建立与地面应急通信渠道，为排故处置提供保障。
空间站运行期间，会产生各种类型的废弃物。这些废弃物不能合理放置和销毁处置的话，长期堆积会污染环境，占据宝贵空间。早期国外空间站存在直接向太空抛散废弃物的情况，成为空间垃圾，存在威胁其他航天器运行的风险。作为负责任的大国，我国为天舟赋予了废弃物有控销毁的义务。天舟在组合体飞行期间存放各类废弃物，任务末期携带其再入大气层销毁。
虽然是货运飞船，天舟的密封舱内仍然维持了良好的载人环境。由于噪声水平很低、空间比较大，航天员可以在天舟内部享受工作之余的宁静和舒适。
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空间试（实）验平台
天舟可以根据任务要求调整货物配比，试验载荷搭载量大。货物舱舱内舱外均可安装载荷，可支持试验领域广。空间站阶段，天舟以每年1~2艘的频度发射，具备成为常态化试验平台的天然优势。
中国载人航天工程办公室面向社会征集科学技术试（实）验和应用项目，以充分利用天舟货运飞船资源，发挥载人航天工程综合效益，促进科学技术创新研究和航天人才培养。其密封货物舱内可以开展微重力流体物理与热物理、微重力燃烧科学、空间材料科学、微重力基础物理、空间元器件等方面的科学和技术试验，可以搭载对地、对天观测试验装置，开展500km~90km轨道高度各类空间环境探测。同时，这一平台还能作为航天科普教育和国际合作交流的窗口，欢迎国内外中小学生、院校基于货运飞船开展科普教育和科学试（实）验。
除空间物资运输主任务之外，天舟还能为试验载荷提供基本的机械安装、供电和信息接口支持，单次任务可以余出的约300千克重量用于上行试验载荷，并充分利用剩余推进剂开展技术试验。
天舟是仅次于空间站的大型航天器。作为交会对接跟踪飞行器，它具有精确自主测定轨以及轨道机动能力。平台100V高压能源体系、中继高速天地通信系统可以满足大部分试验项目需求；3.35米舱体直径具备较大型载荷装载能力。充分利用推进剂的情况下，天舟可以为试验任务留轨6个月以上，达到分阶段充分试验的目的。
任务末期脱离空间站后，天舟可以根据试验需要与空间站编队飞行，相互配合；也可以撤至不同轨道高度，拉大相位差，避免试验对空间站运行产生影响；还能释放微纳卫星、机动飞行器，任务适应好。一次任务中，微纳卫星释放数量可达数十颗，能够对小卫星创新设计和立方星大赛等活动提供支撑。
来源：中国科普网
