昨夜月明时分,天宫二号绚丽出发

 

中国天宫二号空间实验室于9月15日22时04分发射升空。图为天宫二号空间实验室与长征二号FT2火箭垂直...

中国天宫二号空间实验室于9月15日22时04分发射升空。图为天宫二号空间实验室与长征二号F T2火箭垂直转运至发射塔架。孙浩摄

继“长征七号”首飞之后,中国载人航天工程空间实验室阶段任务迎来第二次飞行,期待已久的“天宫二号”于昨晚22时04分发射。之后“天宫二号”空间实验室将开展在轨测试并建立自主运行模式,做好迎接“神舟十一号”载人飞船访问的准备。

“天宫二号”需要完成哪些任务?未来将实现哪些对接呢?

  实现三大“第一次” 

  可向地面发邮件“天宫二号”空间实验室全长10.4米,最大直径3.35米,太阳翼展宽约18.4米,重8.6吨,设计在轨寿命2年。从外形上看和“天宫一号”差不多,还是以资源舱和实验舱组成的两舱结构。资源舱主要功能是为“天宫二号”在太空飞行提供能源和动力。实验舱作为一个密封舱,它的主要功能是为航天员在太空生活提供洁净、温度和湿度适宜的载人环境和活动空间。
天宫二号示意图


虽然有着相同的外形,但“天宫二号”绝非“天宫一号”的简单升级版本。相比而言,“天宫一号”目标飞行器,主要是配合神舟飞船完成交会对接试验。“天宫二号”是真正意义上的太空实验室。

“天宫二号”有三个第一次,它是中国第一个具备太空补加任务的空间实验室,要第一次实现航天员30天驻留、第一次试验推进剂太空补加技术等重要的科学实验。

另外,“天宫二号”上搭载了全新配套的空间应用系统的科学设备,无论是数量还是安装复杂程度,都创造了历次载人航天器任务之最。
“天宫二号”实验舱发射前在酒泉卫星发射中心

例如,它首次搭建了液体回路验证系统,将验证空间站维修技术;首次搭载了机械臂操作终端试验器,将第一次开展中国人机协同太空在轨维修试验,为以后空间站任务提供技术储备。“天宫二号”的系统设计是模块化的,也就是说它出现问题时可以快速更换和在轨维修,这在国内空间领域也属于首次。

此外,从距离地球393公里的高空发来“邮件”也将在“天宫二号”上得以实现。“天宫一号”目标飞行器仅有电子邮件“上行功能”,而“天宫二号”空间实验室在此基础上增加“下行功能”。也就是说,航天员可以在“天宫二号”舱内可以随时发一封邮件下来。

  升空后将进行三大任务

  进行各类实验14项 数量之多史无前例

航天科技集团五院“天宫二号”空间实验室总设计师朱枞鹏接受采访时曾表示,“它完成的任务主要是中期驻留——航天员从神舟十一号飞船交会对接,然后在天宫二号工作和生活30天。第二个就是要跟明年的货运飞船对接,进行推进剂在轨补加。第三个就是为今后空间站开展一些技术实验,包括维修性的一些相关实验。”
“天宫二号”上要进行的各类实验达到14项,数量之多史无前例,涉及微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学等多个领域,比如“空—地量子密钥分配与激光通信试验”和“伽马暴偏振探测”项目等,其中,有两项需要航天员直接参与操作。
空间冷原子钟模拟动画:3千万年误差1秒

在“天宫二号”空间实验室将要开展的十多项世界最前沿的实验当中,包括了空间科学核物理领域的重点项目——空间冷原子钟实验,它将有望实现三千万年误差一秒的超高精度,对于卫星定位、导航等生产生活以及引力波探测等空间科学研究都将产生重大影响。

  期待“天宫里的来客”

  “神舟十一号”飞船将进入太空与其对接

按计划,10月中旬“神舟十一号”飞船将搭载两名航天员进入太空,与“天宫二号”进行空间交会对接,形成组合体飞行30天。据公开资料显示,“神舟十一号”任务航天员乘组由2名男航天员组成。
“神舟十一号”已运抵酒泉


“神舟十一号”载人飞船的主要任务是,为“天宫二号”在轨运营提供人员和物资天地往返运输服务,进一步考核载人天地往返运输系统的功能和性能,特别是空间站运行轨道的交会对接技术;与“天宫二号”空间实验室对接后完成航天员中期驻留试验,考核组合体对航天员生活、工作和健康的保障能力,以及航天员执行飞行任务的能力。

这将是中国持续时间最长的一次载人飞行任务。而且“神舟十一号”任务是中国第6次载人航天飞行任务,航天员将乘坐“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接后,在“天宫二号”上生活工作30天,加上飞船独立飞行的3天,总飞行时间将从“神舟十号”任务的15天增加到这次任务的33天,这将是中国目前为止持续时间最长的一次载人飞行任务。

  载人航天三步走

  “天宫二号”是二步二阶段的首发飞行器

“天宫二号”是我国载人航天工程二步二阶段的首发飞行器,是第一艘真正意义上的空间实验室,它将与“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船交会对接,并共同为第三步建造空间站提前开展相关技术验证。

简单来说,空间实验室更像是空间站的前身,是为发展空间站,从载人飞船过渡到载人航天基础设施的试验性航天器。也就是说,“天宫二号”空间实验室是为建造复杂程度更高的空间站所做的准备工作。
  聊聊以后

  空间站、巡天望远镜、探测火星

据了解,明年中国将发射天舟一号货运飞船,与天宫二号对接,开展推进剂补加等试验。2018年前后,将发射试验核心舱。2022年前后,将建造空间站。此外,还会独立发射一个与空间站保持共轨飞行的光学舱,在光学舱内架设一套口径两米的巡天望远镜,分辨率与哈勃相当,天区覆盖更广,将是中国人的“宇宙之眼”。
中国已公布的火星着陆器模拟图


同时,中国的火星探测任务也已经正式立项,2020年前后发射火星探测器,2021年到达火星。

  看看身边

  衣食住行中的航天技术

衣:现在让幼儿父母大感方便的“尿不湿”,以及成人在一些特殊情况下所用的成人纸尿布,就有航天技术的贡献。在人类第一位航天员加加林上天的时候,曾经发生过执行任务时还要想办法应对尿急的“囧事”。后来随着越来越多的航天员受到这种困扰,科研人员发明了能大量吸水的纸尿布。

食:最常见的就是,方便面配料包中的脱水蔬菜来自航天技术。
国际空间站的太阳能电池阵列板


住:太空中的卫星、飞船和空间站要能持续获得能源,太阳能技术是一个良好选择,现在的国际空间站就伸出了长度超过70米的太阳能电池板。这些设备也推动了地面上对太阳能的应用。

行:许多人开车出行时依靠卫星导航指路。在这方面,中国的北斗卫星导航系统已经崭露头角,截至目前已成功发射22颗北斗导航卫星,在2012年已形成覆盖亚太大部分地区的导航服务能力,预计到2020年前后将形成全球覆盖能力。

  也想上天?

  航天员来给你支招

随着载人航天技术的不断完善与发展,太空旅游也越来越有可能成为普通人可以实现的梦想。

作为中国进入太空的第一人,中国载人航天工程办公室副主任杨利伟支招说:“太空游客既要有身体的准备也要有太空知识的准备。”
中国进入太空第一人——杨利伟


第一位女航天员刘洋表示:“特别要确保心脏、心血管机能都能适应太空这种失重的环境。到了太空,吃喝拉撒睡都是一门技术活,跟地面完全不同,要自己照顾好自己。”

中国载人航天工程总设计师周建平透露,中国计划在2022年前后建成空间站,鉴于空间站任务对航天员身心素质及专业知识要求更高,从第三批开始,将从与载人航天工程相关的研制部门选拔工程师,加入到航天员的队伍,医生、心理学家也会有入选的可能。

(据新华社、中国新闻网、中国航天集团)


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