7月15日5时34分，长征七号遥十运载火箭在我国文昌航天发射场托举天舟九号货运飞船点火升空，随后将飞船送入预定轨道，发射任务取得成功。8时52分，飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。天舟九号是我国空间站应用与发展阶段组批生产的第四艘货运飞船点金股，承担着为神舟二十号和神舟二十一号航天员乘组运送物资的任务。
天舟九号在货物装载、应急发射等方面能力更加突出。此次，天舟九号上行的物资重量约为6.5吨，包括航天员系统乘员物资、空间站系统平台物资以及空间应用系统、航天医学实验领域、航天技术试验领域的实验样品和设备设施。研制团队通过合理规划组批生产过程，确保天舟九号在天舟八号发射前就完成了全部研制工作，并进入整船待命状态，首次具备3个月应急发射能力。此外点金股，天舟九号搭载了两项试验载荷，将持续开展新型空间技术在轨试验，为新技术的推广应用和空间科学技术发展提供重要支撑。
继天舟七号、天舟八号之后，天舟九号是又一艘采用大约3小时快速交会对接模式执行任务的货运飞船。天舟九号任务面临新挑战，一是在新的轨道高度实施交会对接，二是首次在特定太阳高度角条件下实施交会对接。为此，中国航天科技集团五院的研制团队对天舟九号控制系统进行了全面分析，依托轨道数据及仿真开展分析研判点金股，确保任务万无一失。3小时方案集成了2小时方案“快”的优势和6.5小时方案“可靠”的优势，在我国当前航天技术水平下，3小时交会对接模式实现常态化，是兼顾效率与可靠性的最优解。
天舟九号上行了2套新舱外服，以及新型在轨核心肌肉锻炼装置等设备和航天医学实验领域物资。目前我国在轨力量锻炼主要由抗阻力锻炼装置和拉力器组成。针对长期驻留对肌肉萎缩防护水平和效能的需求，随天舟九号上行了专门针对核心肌群的锻炼装置。核心肌肉锻炼装置可开展恒定阻力的核心肌肉与上肢锻炼，能够有效预防椎旁肌等深层肌群萎缩，提高返回后对重力环境的再适应能力。此外，本次任务还丰富了航天食品品种，新增菜肴类航天食品近30种，航天食品总数达到了190余种，飞行食谱周期由7天延长到了10天，提升了食品的口感，进一步满足航天员的饮食需求。
作为太空“快递车”的天舟飞船，如何在浩渺太空中准确地飞向距地近400公里的中国空间站呢？答案就藏在天舟飞船的测控与通信产品中。应答机、遥控设备和遥测设备协同工作，共同确保飞船状态正常以顺利完成飞行任务。应答机帮助飞船与地面站建立起持续的通信链路，遥控设备用于解析来自地面站的指令信息，遥测设备能够采集飞船自身各项工作参数并下发至地面站，帮助地面站分析与评估飞船当前的运行状态。天舟飞船的顺利“送货”，还离不开46台火箭发动机提供的推力。长征七号火箭装备了10台新一代液氧煤油发动机，其中包括6台120吨级与4台18吨级推力发动机提供巨大推力。同时，36台高精度姿轨控发动机为飞船在轨姿态调整、轨道控制及最终与空间站实现自主快速交会对接提供毫厘不差的动力保障。
在天舟九号这次向“太空家园”送上的新一批补给中，航天员的“菜谱”也更新了。7月份时令水果很多，这次头一回给航天员送去了新鲜的桃子。通过技术创新和工艺改良，航天食品的质地、风味、色泽和营养变得越来越好，进一步满足了航天员的饮食需求。
此次任务中，天舟九号上行的科学实验物资，包括空间生命科学与生物技术、空间材料科学、微重力流体物理与燃烧科学等领域的科学实验共23项。太空微重力会使人出现肌萎缩现象点金股，而肌萎缩是老年人、卧床病患的常见症状。通过太空飞行让细胞暴露在微重力下，观察细胞如何感知微重力并加以研究，希望找到一些干预肌萎缩的新策略。此外，天舟九号还将脑类器官芯片送入中国空间站，用以研究微重力等空间特殊环境对人血脑屏障和脑功能的影响及潜在机理，有望为宇航员太空长期驻留、健康风险预测和寻求干预手段等提供科学依据。在航天医学实验领域，这次随天舟九号上行的细胞实验样本将在轨开展3项航天医学细胞学实验。
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