面朝大海，探索星空。
海南文昌，椰林深处，雄伟的发射塔架巍然耸立，长征七号遥二运载火箭整装待发。今天19时41分，我国自主研制的首架货运飞船——天舟一号，将搭载长征七号火箭，探访天宫，与正在太空飞行的天宫二号空间实验室进行交会对接，开展“太空加油”等一系列实验。
长征七号 天舟一号
我国空间站货物运输系统首亮相
据介绍，此次飞行任务是我国天舟货运飞船和长征七号遥二运载火箭组成的空间站货物运输系统的首次实用性亮相，将为我国空间站组装建造和长期运营奠定重要技术基础。
天舟一号货运飞船是中国载人航天工程“三步走”战略中载人空间站工程的重要组成部分，于2011年立项，由中国航天科技集团公司五院载人航天总体部负责总研制。昨天上午，天舟一号系统副总设计师徐小平介绍，天舟一号飞船总长10.6米，舱体最大直径3.35米，整船最大装载状态下重量达13.5吨，是我国目前体积最大、重量最重的货运飞船。天舟一号由货物舱和推进舱两舱结构组成，货物舱安装货物、设备，推进舱为货运飞船提供电力能源、推进控制动力并装载推进剂。
长征七号运载火箭则是为我国空间站工程发射货运飞船研制的新一代中型运载火箭，采用绿色环保的液氧煤油推进剂，2016年6月25日在文昌航天发射场成功首飞。
今年2月中旬起，天舟一号货运飞船与长征七号遥二运载火箭等飞行产品陆续进入海南文昌发射场，按照飞行任务测试发射流程，4月17日完成总装测试等技术区各项工作。4月17日7时30分，承载着长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体的活动发射平台驶出总装测试厂房，平稳行驶约2.5小时后，垂直转运至发射区。
今日19时41分
天舟一号挑战“零窗口”发射
中国载人航天工程办公室昨晚透露，经空间实验室飞行任务总指挥部研究决定，瞄准4月20日19时41分发射天舟一号货运飞船。这将是我国首次挑战“零窗口”发射。
何为“零窗口”发射？徐小平介绍，“发射窗口”是指运载火箭携带着航天器发射升空比较合适的一个时间范围，有的以小时计算，有的以天计算，在此期间火箭都可以发射。由于此次发射天舟一号飞船要和天宫二号空间实验室实现交会对接，对发射精度要求很高，因此，发射窗口不是一个时间范围，而是一个确定的时间点，一秒都不能差，这就是“零窗口”发射。
“零窗口”发射难度非常高，对于火箭和发射场系统的可靠性提出了很高的要求。因为“零窗口”发射，所以火箭组成需要复杂的系统，发射前的操作、流程也非常复杂，任何一个环节出了问题，“零窗口”发射都会很困难。
天舟天宫
三次对接 实施“太空加油”
对于关注中国航天的人来说，“交会对接”已不算“新动作”。神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船与天宫一号实现了交会对接。去年，神舟十一号飞船与天宫二号实现交会对接并首次实现30天中长期组合体运行。
此次天舟一号货运飞船发射升空后，将与天宫二号实现三次交会对接，并实施“太空加油”，这在我国载人航天历史上还是第一次。
中国载人航天工程办公室介绍，天舟一号货运飞船发射升空后，将进入高度约380公里的运行轨道，之后与在轨运行的天宫二号空间实验室进行自动交会对接。
按计划，天舟一号与天宫二号将进行三次交会对接，实施推进剂在轨补加以及空间应用和航天技术等多领域的实验项目。
推进剂在轨补加技术俗称“太空加油”技术，是天舟一号核心目标任务之一。由于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，为了保持原有高度，就必须消耗燃料推动其上升，这就需要货运飞船为空间站进行燃料补充。
天舟一号在轨运行稳定后，将和天宫二号进行首次对接，并通过一些特有的接口将燃料加注到天宫二号中，创造中国航天新篇章。
第一次对接任务完成后，天舟一号将与天宫二号分离，之后从另一侧与天宫二号进行二次对接。航天科技集团五院天舟一号总设计师白明生介绍，第二次对接的主要任务是进行绕飞实验，检验天舟一号前向对接能力。天宫二号空间实验室和未来的空间站有前向、后向两个对接口，这就要求货运飞船具备后向对接和前向对接能力。因此，天舟一号与天宫二号分离后，再绕飞天宫二号进行前向对接。
完成绕飞对接实验后，天舟一号将与天宫二号再次分离，各自独立飞行3个月。期间，天舟一号的主要任务是完成搭载的空间科学试验。
此后，按照计划天舟一号第三次实现与天宫二号交会对接。这次交会对接将在几个小时内完成，实现自主快速交会对接。
天舟一号在轨期间，还将开展多项科学实验研究及技术验证试验，完成全部任务后，天舟一号将受控离轨，陨落至预定安全海域。
揭秘“长七”
长征七号——中国人挺进太空新动力
长征七号火箭被誉为是中国航天进入太空的新动力。这枚火箭是为我国空间站工程发射货运飞船研制的新一代中型运载火箭，采用绿色环保的液氧煤油推进剂，2016年6月25日在文昌航天发射场成功首飞。此次发射任务，是长征七号首次执行空间实验室任务。
火箭运载能力大幅提升
长征七号所采用的全新结构设计和动力系统能够大幅提升我国进入太空的能力。
长征七号总高度超过53米，起飞重量近600吨，从外观上看，它和目前中国航天已有的火箭体型差别不大，还是3.35米直径的身材，但其运载能力已超越我国其他型号的中型火箭。
长征七号运载火箭总设计师助理胡晓军说，现在的运载火箭运载能力可以达到13.5吨，甚至是14吨。运载能力强，安全指数高，使长征七号能够承担发射我国目前体积最大、重量最重的航天器——天舟货运飞船的任务，为此，长征七号专门进行了适应性改进。
长征七号是为我国货运飞船量身定制的火箭，凭借它在同类型火箭中最强大的运载能力以及模块化、型谱化的设计方式，长征七号有多种改型。比如，捆绑在火箭主体四周的四个助推器，改变助推器数量，就能赋予长征七号不同的能力。
能够发射货运飞船的长征七号火箭与发射载人飞船的长二F火箭通过互补大大提高了我国载人航天在轨驻留试验能力，长征七号与长征五号、长征六号火箭还形成了中、大、小系列化、梯度合理、型谱较为完善的我国新一代运载火箭体系。
未来，长征七号运载火箭还将承担中国航天多种类型的发射任务。
首枚液氧煤油发动机火箭
此次发射天舟一号货运飞船，是长征七号运用的液氧煤油发动机首次真正意义上的工程应用。
长征七号动力系统全部采用中国航天科技集团六院研制的液氧煤油火箭发动机。其中，助推与一级火箭共使用6台120吨液氧煤油发动机，二级火箭使用4台18吨液氧煤油发动机，具备近地轨道13.5吨、700千米太阳同步轨道5.5吨的运载能力。预计到2021年左右，长征七号将逐步替代现有的长征二号、长征三号、长征四号系列火箭，承担我国80%左右的航天发射任务。
与常规发动机相比，长征七号所用的液氧煤油发动机具备四大特点：
一是采用液氧和煤油作为推进剂，绿色环保。液氧、煤油这两种推进剂具有来源广泛、价格低廉的优点，平均价格比现役火箭的推进剂低一个数量级。它的研制成功并实现太空飞行，实现了我国火箭动力从常规有毒至绿色无毒的巨大跨越。
二是液氧煤油发动机采用世界上最先进的高压补燃循环系统，技术先进、性能高；120吨级液氧煤油发动机，采用自身起动，起动系统的可靠性更高。
三是液氧煤油发动机的推力及混合比可调，调节精度更高。
四是地面热试车可重复使用。与常规发动机只要一试车就报废、只能一次性使用相比，液氧煤油发动机在地面可重复试车，重复点火，从而节约研试成本，缩短研制周期；而且，每台发动机交付前，均要进行工艺验收试车，大大提高了火箭飞行的可靠性及性能。
首枚“防雨”火箭
海南多雨的天气，会影响火箭准点发射。设计人员在研制长征七号火箭之初，就为它增加了“防雨防水”的技能，使它成为我国第一款能在中雨条件下发射的运载火箭，保证了在恶劣天气下也能实现零窗口发射的能力。
目前我国投入使用的发射场基本都处于我国中、西部地区，干燥少雨。而文昌航天发射场是我国首个濒海发射场，具有高温、高湿和高盐雾等特点。在发射区火箭低温加注后，箭壁会有大量的冷凝水流下来，碰到低温，连接器会结冰，影响发射前加泄连接器脱落。
为此，研制长征七号火箭时，首次纳入“防水”需求。长征七号火箭采用塑料布进行导流，并在箭上部段对接面处设计“F”形小支架支撑，有效解决了冷凝水结冰的问题。另外，在发射区，由于外界温度较高，整流罩内空调保障较难达到，通过发射场空调改造以满足要求需要付出较大的代价。为此，设计人员设计了整流罩保温衣，既起到了保温作用，又可以防雨，可谓一举两得。
发射焦点
如何确保“零窗口”?
此次发射，是文昌航天发射场执行的第3次发射任务。这一次绝不是长征七号、长征五号首飞的简单重复，而是瞄准“零窗口”发射的全新挑战。
由于长征七号火箭采用全低温液氧煤油动力系统，射前流程复杂，特别是进入3分钟流程后动力、控制、地面发射支持等系统项目多，耦合严重，若有一个环节出问题将会错过发射窗口。因此，相关单位开展了故障预案的再梳理，针对射前关键环节分析可靠性保障措施，并制定了相关的预案，确保射前出现故障有预案，能够保障流程的顺利执行；同时，还开展了推迟发射的适应性及入轨精度分析，提升了任务的适应性。
此次任务发射阵地“01”指挥员王光义告诉记者，“仅6分钟的流程，我们足足讨论了6个小时，就是希望打一仗进一步，用万全之策确保万无一失。”
塔架：经十余次台风考验
据介绍，担负此次发射任务的塔架是专门为长征七号火箭“量身打造”的，塔高85.8米，由固定部分钢框架核心筒结构和活动部分组成回转平台。塔架底部为特殊设计四流锥形导流槽，能够托起长征七号火箭近600吨的起飞总重。塔架四周的四座避雷塔，采用加挂线连接，能够有效防止塔架受强雷暴影响。据悉，塔架从2014年建成以来，经受住超强台风“威马逊”等十余次台风考验，安然无恙。
发射场：识别35项系统级风险
天舟一号飞行任务发射场区指挥部指挥长张学宇介绍，发射场测发、测控、通信、气象、勤务保障等系统，对设施设备的可靠性稳定性、任务软件的健壮性适应性、状态设置的科学性正确性、系统接口的协调性匹配性、操作规程的正确性适用性进行专项复查，极大提高了发射场的可靠性和整体发射能力，为成功发射提供了坚实技术支撑。
为确保“零窗口”准时、成功发射，发射场将质量管理延伸到任务“上线”。今年初，集中一个月的时间派遣30余名骨干，参加火箭出厂测试，准确掌握产品研制和质量情况，进一步吃透技术状态，提高任务期间测试操作水平。此外，发射场立足此次任务特点，组织识别出56项技术状态变化，逐一分析影响，制定对策措施；识别系统级风险35项，涵盖岗位人员、设施设备、文书软件、环境场地和组织管理等方面，从危险源本质、技术原理、系统特性入手，制定150余条风险预防措施、近120条监控措施，逐级传递落实，完善相关方案预案，形成了一整套涵盖人员、产品、设备的安全管理体系。
同时，针对射前6分钟可能出现的各种典型故障，发射场组织相应系统进行专题研究，针对每一种故障模式写清故障判据、明确指挥协同口令、制定应急处置措施，并组织一次采用手动点火方式的总检查测试进行演练验证，积累了应急处置经验。