儒勒·凡爾納貨運飛船儒勒·凡爾納貨運飛船這次除了為國際空間站運送約8噸的水、燃料和科學儀器等貨物外，還將用於提升國際空間站軌道，以及裝載空間站的垃圾。飛船預計將在6個月後脫離空間站，並在可控情況下在太平洋上空的大氣層中銷毀。
簡介
身長１０．３米、直徑４．５米、展寬為22.3米的太陽能電池陣列、形狀和圓柱體基本相仿的自動貨運飛船“儒勒·凡爾納”號，體積大略等同於一輛倫敦街頭的雙層公共汽車。有效容積４５立方米的貨艙（可裝９噸貨物，大約是俄羅斯“進步”號貨運飛船的三倍）裝滿以後，飛船重量達到１９．３５７噸。此時，“儒勒·凡爾納”號的貨艙里裝滿了清水、燃料、太空食品和科研用品，還有一本儒勒·凡爾納的科幻小說《從地球到月亮》。這艘飛船的目的地是正在建設中的國際空間站。脫離運載火箭以後，“儒勒·凡爾納”號首先打開四塊太陽能電池板，然後在２６０公里高的繞地軌道上飛行。從地球上觀測，可以“看”到“儒勒·凡爾納”號和國際空間站的運行軌道恰好構成兩個同心圓：里圈，是自動貨運飛船；外圈，是國際空間站，軌道之間距離２４０公里。“儒勒·凡爾納”號要在這個軌道上呆到４月３日，才能和空間站實施對接。
“儒勒·凡爾納”號等候的，是兩天后升空的美國“奮進”號太空梭，後者將把日本生產的“希望”號實驗艙送到國際空間站。一旦“奮進”號騰出空間，“儒勒·凡爾納”號才能正式亮像登場。
到時，“儒勒·凡爾納”號將逐漸提高自己的軌道，一點點向國際空間站靠攏。當“儒勒·凡爾納”號飛到與空間站相距２２５米的時候，會啟動高度靈敏的全自動制導控制系統向空間站靠攏。大約２４小時之後，“儒勒·凡爾納”號和空間站的距離縮短到２０米，這時它還要啟動另一套防碰撞規避系統，在雙重保護下向空間站“穩步前進”。從歐洲航天局網站提供的ＦＬＡＳＨ上我們看到，通過光學導航系統射出的兩道“光柱”，就像連線貨運飛船和空間站的兩道纜繩，“牽引”“儒勒·凡爾納”號靠近空間站。最初，導航系統鎖定的對接點，是一個直徑６０厘米的圓點；距離一點點縮小，最後對接點精確到直徑１０厘米。一旦對接成功，國際空間站里的航天員就可以“飄進”“儒勒·凡爾納”號的貨艙，搬御貨物。
“儒勒·凡爾納”號號稱“自動”貨運飛船，靠的就是這套全自動導航系統。這套系統性能穩定而且高度靈活，對接中一旦出現意外，它可以自動中止程式，指揮飛船進行規避，然後重新開始——根本用不著地面指揮人員操心。要知道，對接時飛船和空間站的絕對速度高達２．８萬公里／小時，“而對接點的範圍，我們要求精確到一枚面值一元的歐元硬幣大小”。該計畫高級顧問如是說。
“儒勒·凡爾納”號的首次飛行，帶有試驗的性質，對接過程將持續七至十天。一年以後第二艘自動貨運飛船升空時，對接過程將縮短到三到五天。除去給國際空間站補充給養，它還有個額外任務。受大氣摩擦影響，國際空間站的軌道高度在不斷下降，“儒勒·凡爾納”號要利用自己的助推器幫它“頂”高一點，恢復到距地４００公里的正常高度。成功對接六個月以後，“儒勒·凡爾納”號返回地球，在太平洋上空解體焚毀。
研製背景
從１９８７年起歐洲航天局就開始醞釀製造自動貨運飛船。最初（１９９２年），該計畫是向美國“自由”號空間站（里根政府籌建，與蘇聯空間站抗衡）運送給養。數年之後，合作對象變成了俄羅斯，後者希望自動貨運飛船為“和平２”號空間站（“和平”號空間站退役後計畫升空的新一代太空站）提供後勤保障。蘇聯解體以後，“自由”號空間站搖身一變成了“國際空間站”，俄羅斯決定加入這個項目，昔日競爭對手變成合作對象。１９９４年，自動貨運飛船正式列入歐洲航天局的載人開發計畫，服務對象鎖定國際空間站，該飛船既能搭載貨物，也能搭載航天員。“儒勒·凡爾納”號曲折多變的研發和升空過程，恰好反映了世界航天市場競爭與合作並存，分化組合不斷的多變格局。然而好事多磨，“儒勒·凡爾納”號緊趕慢趕匆匆趕上的卻是一輛末班車。首先，國際空間站的發起人——美國，已經對這個項目意興闌珊，今後“大部分精力要放在太空長距離載人飛行領域”，月球和火星才是它的主攻方向。其次，國際空間站尚未建好，已經步入遲暮。計畫２００５年全部完工的太空站，現在僅完成了６０％，可是它距離預期中“退休”的日子（２０１３年～２０１５年），已經越來越近。人們普遍擔心：當太空站最後一個太空艙送到的時候，也是第一批升空的太空艙“退休”的日子。３月１１日，美國“奮進”號太空梭送到空間站的“希望”號實驗艙，早在２００５年就該到位。到２０１０年，有效荷載高達３０噸的美國太空梭就要退役，國際空間站只能依靠運載量有限的俄羅斯飛船維持，建設任務更加渺茫。“儒勒·凡爾納”號在這個時候頂上來，既像“救場”的好心人，又像追趕末班車的“冤大頭”。
發射
格林尼治時間2008年3月9日凌晨1時０03分（台北時間9日12時03分），歐洲首艘自動貨運飛船（ATV）搭乘阿麗亞娜—5ES型火箭升空從法屬蓋亞那庫魯航天中心升空，為國際空間站太空人送去補給，開始為期6個多月的太空之旅。發射地
法屬圭亞那庫魯航天中心當天天氣陰沉，發射之前還下起了零星小雨，但飛船還是在格林尼治時間９日４時０３分準時升空。飛船按計畫將於４月３日抵達國際空間站與其自動對接。 飛船原定８日發射，但因需接受進一步檢查而延遲。飛船進入距離地球２６０公里的軌道後，將展開太陽能電池板，利用兩周時間緩慢接近國際空間站，並最終與國際空間站實現自動對接。飛船將為空間站太空人送去重約８噸的水、食品、壓縮空氣、燃料和個人物品。對接後，飛船還將利用自身動力提升國際空間站運行軌道，使國際空間站處於更安全位置。國際空間站先前因地球引力和大氣分子作用，運行軌跡向地球輕微偏移。
大約６個月後，飛船將帶走空間站無法處理的廢棄物脫離空間站，在可控情況下銷毀於太平洋上空的大氣層中。
首艘自動貨運飛船升空後，歐洲航天局未來還計畫發射４艘同類型飛船，每艘建造和發射費用約為３億歐元（約合４．６億美元）。歐洲航天局迄今已為自動貨運飛船項目耗資１３億歐元（約合１９.６億美元）。
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法國總統尼古拉·薩科齊稱讚這次發射成功是“歐洲對國際空間站運作一大重要貢獻”。法國外交部長貝爾納·庫什內發表聲明說，這是歐洲在戰略性尖端技術上的合作成果，“在飛船研發中扮演了重要角色的法國和德國於今天收穫了合作成果”。據新華社電 格林尼治時間9日凌晨，歐洲首艘自動貨運飛船（ATV）搭乘阿麗亞娜—5ES型火箭升空，開始為期6個多月的太空之旅。
據歐洲航天局電視直播報導，發射地——法屬蓋亞那庫魯航天中心當天天氣陰沉，發射之前還下起了零星小雨，但飛船還是在格林尼治時間9日4時03分（台北時間9日12時03分）準時升空。飛船按計畫將於4月3日抵達國際空間站與其自動對接。
首艘ATV飛船以法國著名科幻作家儒勒·凡爾納的名字命名，重約20噸。它這次除了為國際空間站運送約8噸的水、燃料和科學儀器等貨物外，還將用於提升國際空間站軌道，以及裝載空間站的垃圾。飛船預計將在6個月後脫離空間站，並在可控情況下在太平洋上空的大氣層中銷毀。
於1997年開始，在過去11年中，歐洲航天局已為ATV飛船項目投資13億歐元 （約合20億美元）。ATV飛船的投入使用，將有助於緩解在空間站建設過程中俄羅斯“進步”號貨運飛船等的工作壓力。
首艘ATV飛船最初計畫於2004年年底升空，但由於多種原因其發射被一再推遲。
接到對接許可
歐洲航天局官員2008年4月2日宣布，歐洲嶄新的貨運飛船已經接到與國際空間站對接的放行通知。接到對接“通行證”
歐洲航天局的管理人員表示，以法國科幻小說的先驅“儒勒·凡爾納”的名字命名的“自動轉移飛行器” (ATV)將于格林威治標準時間4月3日14時41分(台北時間3日22時41分)，首次嘗試與空間站對接。“自動轉移飛行器”的項目經理約翰·埃爾伍德說：“我們已經證實‘儒勒·凡爾納’號的系統非常安全、可靠，現在正準備與空間站對接。為了這個激動人心的時刻，每個人一直都在努力工作。我們也已經證明地面上的工作組正在為明天的第一次對接嘗試做好了充分準備。”法國西南土魯斯的歐洲航天局任務控制中心對這艘貨運飛船進行了兩次對接試運行，一次在3月29日進行，另一次在3月31日，兩次試驗都沒出現任何故障。如果4月3日的首次對接嘗試不成功，歐洲航天局將在4月5日進行第二次嘗試。
兩度預演很完美
歐洲航天局表示，這艘貨運飛船這幾天在國際空間站附近運轉得非常好，這充分證明了它的控制能力。在4月1日進行的試驗中，這艘20噸重的貨運飛船從空間站附近慢慢靠近它，直到二者之間的距離小於12米，然後它又慢慢移開，達到安全距離。空間站的合伙人需要通過“彩排”，來證明這艘貨運飛船擁有必要的控制能力，足以在4日進行自動對接。
“儒勒·凡爾納”貨運飛船將為國際空間站送去食品、水、氧氣、燃料和其他設備。這艘無人駕駛貨運飛船是到目前為止由歐洲航天局發射的最大、技術最先進的飛船。“儒勒·凡爾納”貨運飛船和隨後幾年將要發射的相同的後勤補給飛船，將成為歐洲的空間站項目的一部分。
4月1日的預演進行得非常完美。位於法國、俄羅斯和美國的3個任務控制中心，在監控這次操作過程後，並沒有在報告中提出任何問題。貨運飛船從39公里的地方開始演練的。它從距離空間站上的俄羅斯“星辰”號服務艙後面15.5公里、3.5公里、250米和20米等一系列“等待點”通過。在每一個等待點，飛船都會接到向下一個等待點前進的命令。最後，該飛船距離“星辰”號僅有12米，並處於完美的對接位置上。這是一次給人留下深刻印象的飛行，空間站和貨運飛船都以每小時2.7萬公里的速度在地球上方飛越。
隨後，國際空間站上的俄羅斯航天員尤里·馬連琴科給“自動轉移飛行器”下達命令，讓它從空間站附近移開。這艘貨運飛船按照命令飛到距離空間站39公里的地方。4月1日的演習非常重要，因為它為操控貨運飛船駛向對接點的技術提供了一個試驗機會。
一旦對接成功，“自動轉移飛行器”加壓部分的空氣將會被“清除”乾淨。空間站的指令官佩吉·惠特森和她的機組成員有望在4月5日在他們的新“儲藏室”內自由自在地走一圈。
全自動導航系統
自動貨運飛船給歐洲航天局提供了難得的實驗空間。“儒勒·凡爾納”號的全自動導航系統，是歐洲航天局在這個領域的突破，但是需要通過“實戰”檢驗、改進。幾乎從一開始，自動貨運飛船就被“捆綁”進歐洲航天局的載人航天計畫，因此它可以被看作是歐洲未來載人飛船的“概念車”。耗資巨大、工程拖沓的國際空間站雖然早就被人譏諷為“科技史上最昂貴的組裝‘玩具’”，但是它的存在，畢竟為歐洲航天局提供了一塊難得的“練兵場”。“我們把未來的目標瞄準到月球和火星”，歐洲航天局總經理讓－雅克·多爾丹說：“但是我們的起步，卻要從國際空間站開始。”
“儒勒·凡爾納”號的全自動導航系統，用一套雷射制導的會合系統。當“儒勒·凡爾納”號飛到與空間站相距２２５米的時候，會啟動高度靈敏的全自動制導控制系統向空間站靠攏。大約２４小時之後，“儒勒·凡爾納”號和空間站的距離縮短到２０米，這時它還要啟動另一套防碰撞規避系統，在雙重保護下向空間站“穩步前進”。最初，導航系統鎖定的對接點，是一個直徑６０厘米的圓點；距離一點點縮小，最後對接點精確到直徑１０厘米。
這套系統性能穩定而且高度靈活，對接中一旦出現意外，它可以自動中止程式，指揮飛船進行規避，然後重新開始——根本用不著地面指揮人員操心。要知道，對接時飛船和空間站的絕對速度高達２．８萬公里／小時，“而對接點的範圍，我們要求精確到一枚面值一元的歐元硬幣大小”。該計畫高級顧問如是說。
提升國際空間站運行軌道
據俄羅斯飛行控制中心發布的訊息說，此次提升軌道從莫斯科時間2008年8月13日11時58分（台北時間15時58分）開始，飛船四個發動機中的兩個被啟動，並工作了995秒，在此期間國際空間站運行軌道提升了約5．8公里，最後到達距地球約356公里的太空軌道。
這是近兩個月來對空間站運行軌道實施的第二次調整。之所以進行軌道調整，是由於受地球引力影響，空間站運行軌道會以每天100米左右的速度下降。調整軌道將會為俄羅斯“進步”號與“聯盟”號飛船接近空間站並與其對接創造最佳條件。按計畫，“進步”號與“聯盟”號飛船將分別於2008年9月和10月從哈薩克斯坦境內的拜科努爾發射場升空。
