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“天宫之城”有五大看点 首批“访客”入住30天

来源:华商网-华商报 发布时间:2018/12/7 0:47:33

  天宫二号组合体转运出垂直总装测试厂房即将踏上新征程 李玉建 摄

  转运前准备工作 李玉建 摄

  文/羊城晚报记者 温建敏 李妹妍

  9月15日晚上,正是中国传统的中秋佳节,人们举头望明月时,在西北的戈壁滩上,巍巍长箭蓄势待发,欲将中国第一个真正意义上的空间实验室——天宫二号带入太空。

  天宫二号相比此前的天宫一号,有哪些不同?此次发射,会给中国的太空探索带来哪些影响?天宫二号有哪些看点?羊城晚报记者联合中国空间技术研究院的专家,对此进行了梳理。

  看点1 :真正意义的空间实验室

  天宫一号叫做目标飞行器,解决的是交会对接技术问题;天宫二号已经完全是一座小型的空间实验室,解决的是一定规模、短期有人照料的空间应用问题

  “空间实验室相当于太空中的实验平台,天宫二号就是这样一个平台,它是真正意义的空间实验室。”中国空间技术研究院天宫二号总设计师朱枞鹏介绍说。

  据悉,天宫二号空间实验室在距离地面几百公里的太空中,长期运行在既定轨道上,其独特的空间位置决定了可以利用高度优势开展地球资源和太空观测,利用微重力等空间环境开展空间技术试验、航天医学试验、空间科学和应用试验。

  “天宫一号叫做目标飞行器,对接改造后也只是空间实验室的特例,而天宫二号已完全是一座小型的空间实验室。天宫一号解决的是交会对接技术问题,天宫二号解决的是一定规模、短期有人照料的空间应用问题。”

  即将发射的天宫二号,它肩负三大使命:验证货物运输和推进剂在轨补加技术、为航天员中期驻留提供舒适环境和技术支持、开展较大规模的空间科学和应用实验,为我国建设未来的空间站做技术准备。

  天宫二号不仅装备更豪华、装载量提高、内部环境更好,天宫二号上搭载的设备也更先进。它搭载了全新配套的空间应用系统科学设备。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。例如,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实验器,将第一次开展我国人机协同太空在轨维修实验,为以后空间站任务提供技术储备。值得一提的是,天宫二号的系统设计是模块化的,也就是说,如果它出现了问题,可以快速更换和在轨维修,这在国内空间领域也属于首次。

  看点2 :安排40多项试验项目

  一项接一项试验和任务,开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验

  自从天宫二号入驻太空之日起,就开启了忙碌工作模式,等待它的是一项接一项试验和任务,发射时释放伴飞小卫星,将有飞船与之对接,“整个任务安排的应用和技术试验项目共计40多项,比天宫一号大幅增加。”中国载人航天工程办公室副主任武平介绍,这是目前中国空间应用项目最多的一次载人飞行任务。天宫二号将充分利用平台支持能力、太空微重力和辐射环境资源、航天员可以较长时间驻留参与试验,并可以天地往返的优势条件,开展涉及众多领域的空间科学实验和应用技术试验,以及开展多项与人有关的航天医学实验,还将开展面向空间站建造和运营技术的航天技术试验。

  比如“空-地量子密钥分配与激光通信试验”,将在国际上首次开展天-地超远距离量子密钥传输,以及业务数据天地激光通信。今年7月我国成功发射全球首颗量子科学实验卫星,全球首条远距离量子保密通信“京沪干线”也将在年内建成。而在天宫二号上开展的实验,将突破并验证量子密钥生成、分配、提取、光信道保持等关键技术,进行体制验证,保持我国在该领域的领先地位,为未来建立不可破译的信息安全系统,在国际上率先建立实用化的保密通信网络奠定基础。

  再如“伽马暴偏振探测”项目,将对伽马暴和太阳耀斑进行高灵敏度偏振观测。天宫二号搭载的伽马暴探测设备由中国科学院与瑞士日内瓦大学联合研制,这台设备比过去国际上类似仪器的探测效率高数10倍,可望开辟伽马射线偏振探测天文新窗口,研究揭示宇宙结构、起源和演化。

  航天员将直接参与操作的试验项目有两项,如种植水稻、拟南芥等植物,考察日照最长和最短的植物在太空中不同的生长情况,为我们了解空间微重力条件下高等植物种子发育与营养贮藏物质的形成,提供第一手材料。

  通过上述这些空间科学实验,我国在空间科学前沿探索的部分重点领域有望进入世界先进行列,作出具有国际影响的重要发现;在空间应用技术领域,有望取得创新发展突破并掌握一些核心关键技术,为后续发展奠定基础,并推动应用成果的示范和产业化。

  看点3 :首批“访客”入住30天

  神舟十一号将搭乘两名航天员,与天宫二号形成组合体,航天员开展在太空的中期驻留验证,生活工作30天

  “在天宫二号发射运行一段时间后,神舟十一号也将进入太空与之交会对接,”中国空间技术研究院载人飞船系统总设计师张柏楠告诉记者,“神舟十一号将搭乘两名航天员,与天宫二号形成组合体,重点开展航天员在太空的中期驻留验证。”

  武平介绍,在天空二号上生活工作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。

  神舟十一号飞船任务是我国第二次天地往返运输应用性飞行任务,也是我国进入空间站阶段之前,最后一次飞船的应用性飞行。“此次任务目的是进一步对改进型载人飞船功能进行全面验证,为后续载人深空任务提供重要的技术支撑。此外,通过多项在轨试验,将进一步验证飞船设计功能,获取和积累载人环境相关的飞行试验数据。”张柏楠说。

  虽然交会对接技术在之前神舟九号、神舟十号与天宫一号的任务中已被充分验证,但在此次空间实验室任务中,对接轨道和返回轨道高度比之前增加了50km。武平称这是最接近未来中国空间站要求的一次载人飞行任务。此前的载人飞行和交会对接任务都是在距地面343公里的轨道高度开展,而天宫二号与神舟十一号的交会对接、组合体运行和飞船返回,都是在距地面393公里的轨道高度开展,这与未来空间站的轨道高度基本相同,这次的飞行任务也最接近未来空间站要求。

  看点4 :对接天舟货运飞船

  天舟货运飞船只运货不运人,在功能、性能上都处于国际先进水平

  当神舟十一号与天宫二号完成对接及其他各项试验返回后,天宫二号继续驻留太空,等待第一艘货运飞船天舟一号的到来,开展推进剂补加等相关试验。这是空间实验室的重要阶段,突破并验证推进剂补加技术,为建造空间站奠定基础。

  据悉,太空推进剂补加技术只有前苏联拥有,美国都没完全掌握。

  天舟货运飞船基于神舟飞船和天宫一号的技术研发,由研究院抓总研制。“天舟货运飞船只运货不运人,在功能、性能上都处于国际先进水平。飞船将主要为空间站补给物资,包括推进剂、航天员生活消耗品、空间科研设施设备、空间站维修备品备份等。”天舟一号总设计师白明生介绍说。

  看点5 :对接未来惠全球

  中国空间站预留了很多将来与世界各国进行合作的平台,设计了能与其他航天器对接、进行舱段级合作的接口

  天宫二号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。它所承担的使命就是为我国未来的空间站验证关键技术,就连实验室的轨道模式、控制模式及地面运作模式,也要完全等同于未来的空间站。

  我国计划在2020年前后建成的空间站,总体构型大致是三个舱段—— 一个核心舱、两个实验舱,每个舱都是20吨级,整体呈T字形,还可以根据需要对接更多舱段,在核心舱统一调度下协同工作,完成空间站承担的各项任务。设计中的中国空间站,将比天宫更加宽敞,可容纳6人同时开展工作。

  中国载人航天工程办公室副主任杨利伟透露,“中国空间站预留了很多将来与世界各国进行合作的平台,设计了能与其他航天器对接、进行舱段级合作的接口。”他还介绍说,中国载人航天工程开展了大量国际合作,在空间站发展中,中国愿意以更加开放的姿态在方案设计、设备研制、空间应用、航天员培养、联合飞行等方面拓展交流合作。

  中国空间站将为全球科学家提供科学研究和实验机会,满足最新最好的空间探索及空间资源利用等科研需要,使中国载人航天发展进入探索科学前沿、开发空间资源、造福人类社会的新阶段。


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