4月18日，中国自主研制的太空货运飞船天舟一号即将在4月20日至24日择机发射，“快递小哥”承载着与天宫二号交会对接，为天宫二号“太空加油”，开展推进剂在轨补加等技术验证等一系列任务。作为我国第一艘货运飞船，天舟一号长啥样？又有哪些科技创新之处呢？
（图：天舟一号已转运至发射区）
体积最大、重量最重的航天器
货运飞船天舟一号是中国自主研制的全新的飞行器，主要承担为空间实验室运送消耗物品、推进剂、维修设备、维修器材和试验载荷设备等任务。
（图：天舟一号是目前我国体积最大、重量最大的航天器）
天舟一号总长10.6米，舱体最大直径3.35米，太阳帆板展开后最大宽度14.9米，起飞重量约13吨，推进剂补加能力约为2吨，具备独立飞行3个月的能力。它的个头比天宫二号和神舟飞船都要大，是目前我国体积最大、重量最大的航天器。
“肚子大”——一次可将约6吨重货物运上太空
天舟一号货运飞船的高度接近11米，由货物舱和推进舱组成，推进舱为飞船在空间运行提供动力，运往天宫二号空间实验室的物资放置在货物舱内。天舟一号的运载能力十分出色，一次可以将约6吨重的货物运上太空。
（图：工作人员在进行联调联试）
目前的神舟飞船，一次除运送航天员外，还能携带300公斤物品。但未来航天员要在空间站长期工作生活，就必须储备大量的食物、水、氧气和备份材料，这就需要更大的货运飞船，一次性把几吨重的货物送上去。
此外，天舟一号的载货比(即货物重量占整个飞船的总重量的比例，是考核货运飞船的主要指标，载货比数值越高，说明运载效率越高)较高，将来还可以进一步优化到0.48，该数值将超越欧洲、日本等国家的现役货运飞船，处于国际领先水平。
可实现“太空加油” 满足未来空间站不同货运需求
未来我国的空间站在太空轨道运行，会受到残存大气阻力的影响而逐渐降低轨道高度，为了要保持原有的高度，就必须消耗燃料推动空间站上升，这就需要货运飞船为空间站进行燃料补充。
（图：天舟一号任务已做好各项发射前准备工作）
天舟一号与天宫二号对接之后，将通过一些特有的接口将燃料加注到天宫二号中，为天宫“太空加油”。据天舟一号货运飞船总设计师白明生介绍，此次天舟货运任务中，推进剂补加是一个全新的实验任务。飞船左边两个是氧化剂的，右边两个是燃烧剂的。正常使用一个，另外一个是备份。
按计划，到2020年，中国将建成由核心舱、实验舱、节点舱、载人飞船和货运飞船组成的总重80吨的空间站。到2024年，由美国和俄罗斯等国家主导的国际空间站退役后，中国可能成为全球唯一拥有空间站的国家，推进剂补加将为空间站提供必要的燃料加注。
从两天到几小时 实现航天器快速交会对接
除了燃料补加任务，天舟一号要与天宫二号空间实验室总共进行三次交会对接，其中快速交会对接是一项全新的实验，要求两个航天器在几个小时左右实现对接。
（图：天舟一号与天宫二号将进行三次交会对接）
据北京航天飞行控制中心副总工程师孙军介绍，此次天舟一号将要执行的快速交会对接是一个全新的试验项目，对接时间将由以前的两天时间缩短为几个小时，未来包括载人船、货船都可以采取这个对接方式。由于对接时间的缩短，航天员会减少很多压力，也会感觉更舒适。
按计划，天舟一号在发射入轨两天后，将与天宫二号完成首次交会对接。之后，天舟一号与天宫二号组成的组合体将进行2个月的在轨飞行。完成3次推进剂在轨补加试验，同时测试货运飞船对组合体的控制能力。这一阶段任务完成之后，天舟一号飞船撤离天宫二号，从另一侧与天宫二号进行二次对接。
完成绕飞试验以后，“天舟一号”就与天宫二号再次分离，两个飞行器将独立飞行3个月，这期间，“天舟一号”主要完成搭载的空间科学试验。而在这三个月的末期，“天舟一号”还要与天宫二号进行最后一次对接，验证自主快速交会对接技术，要求两个航天器在几个小时左右实现对接。
开展多项科学实验研究及技术验证试验
除了空中加油和交会对接实验之外，天舟一号还将开展多项科学实验研究及技术验证试验。
（图：天舟一号将进行多项科学实验任务）
其中，“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”将在轨测试高精度静电悬浮加速度计的工作性能，获得的试验结果将为我国“卫星重力测量”“空间引力波探测”等空间计划提供重要支撑。
此外，“微重力对细胞增殖和分化影响研究”项目有望应用于心脏和肝脏疾病的治疗、器官移植、生殖健康以及预防和治疗骨质变化疾病等方面。
“天舟快递，使命必达。”目前，长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体安全转运至发射区，空间应用、测控通信、空间站等系统，已做好执行天舟一号飞行任务的各项准备工作，让我们期待中国航天的又一次起飞。（北京时间记者渠占洪 张晓萌 杨学雷）
