揭秘“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室：到底有多牛？

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　　天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室與長征二號F T2火箭垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射塔架。孫浩攝

　　天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室與長征二號F T2火箭垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射塔架。孫浩攝

　　天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室與長征二號F T2火箭垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射塔架。孫浩攝

　　中新網(wǎng)9月15日電在超期服役長達(dá)兩年半之后，中國第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室天宮一號“完成使命”。而即將升空的接力者——“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室，則將開創(chuàng)更多“第一次”，除了要印證航天員在軌中期駐留，還要開展14項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，涉及八大領(lǐng)域。

　　按計(jì)劃，“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室將于北京時(shí)間9月15日22時(shí)04分發(fā)射。今年10月，中國將發(fā)射“神舟十一號”載人飛船，與“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行對接，進(jìn)行30天的航天員中期駐留試驗(yàn)；2017年，“長征七號”火箭將發(fā)射“天舟一號”貨運(yùn)飛船，與“天宮二號”進(jìn)行對接，進(jìn)行推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加等空間站建造運(yùn)營關(guān)鍵技術(shù)的驗(yàn)證。其目的是為了中國將在2020年前后建成的永久性空間站。

　　“天宮二號”上的新設(shè)備

　　“天宮二號”與“天宮一號”相同，均為長期在軌自動運(yùn)行、短期載人的飛行器，是為未來的長期性空間站建設(shè)做準(zhǔn)備。但兩者相比，“內(nèi)在”的變化很大。

　　從中國航天科技集團(tuán)此前發(fā)布的消息來看，“天宮二號”較大的改進(jìn)是裝備更豪華、裝載量提高、內(nèi)部環(huán)境更好。值得一提的是，“天宮二號”的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是模塊化的，也就是說它出現(xiàn)問題時(shí)可以快速更換和在軌維修，這在國內(nèi)空間領(lǐng)域?qū)儆谑讋?chuàng)。

　　此外，為了方便航天員太空生活，“天宮二號”在內(nèi)部增加了很多貼心的設(shè)計(jì)。中國航天科技集團(tuán)五院“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室總設(shè)計(jì)師朱樅鵬在接受采訪時(shí)介紹說：“我們要以人為本，給航天員創(chuàng)造一個(gè)更好的生活和工作環(huán)境?！?/p>

　　“天宮二號”首次使用可展開的多功能小平臺，航天員可以在上面寫字、吃飯、做科學(xué)實(shí)驗(yàn)，生活工作兩不誤；通信方面為航天員配備了藍(lán)牙耳機(jī)和藍(lán)牙音響；用地板取代了地毯；艙內(nèi)燈光采用米黃色色調(diào)，亮度可手動調(diào)節(jié)，并為每個(gè)航天員安裝了床前燈。

　　事實(shí)上，30天的太空駐留不僅是對航天員本身的考驗(yàn)，也是對中國載人航天技術(shù)全新的挑戰(zhàn)。如何長時(shí)間提供適合人生活的環(huán)境，如何長時(shí)間提供包括水在內(nèi)的物資供給，都將在“天宮二號”任務(wù)中得到驗(yàn)證。

　　“天宮二號”上的新實(shí)驗(yàn)

　　雖然“天宮一號”、“天宮二號”都屬于空間實(shí)驗(yàn)室，但后者更為正規(guī)，或者說“天宮二號”才是真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室。

　　6月2日，中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心高級顧問顧逸東院士介紹了“天宮二號”的部分空間科學(xué)任務(wù)。

　　比如“空—地量子密鑰分配與激光通信試驗(yàn)”，密鑰分發(fā)是實(shí)現(xiàn)“無條件”安全的量子通信的關(guān)鍵步驟，這項(xiàng)試驗(yàn)將驗(yàn)證量子密鑰分發(fā)的核心環(huán)節(jié)，在天地間傳輸密鑰。

　　再如“伽馬暴偏振探測”項(xiàng)目，將對伽馬暴和太陽耀斑進(jìn)行高靈敏度偏振觀測?！翱赏_辟伽瑪射線偏振探測天文新窗口?！鳖櫼輺|說。“天宮二號”搭載的伽馬暴探測設(shè)備由中國科學(xué)院與瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)聯(lián)合研制，這臺設(shè)備比過去國際上類似儀器的探測效率高數(shù)十倍，中歐科學(xué)家合作研究揭示宇宙結(jié)構(gòu)、起源、演化問題。

　　此外，“天宮二號”還將搭載全球首臺冷原子鐘，開展“液橋熱毛細(xì)對流實(shí)驗(yàn)研究”、“多樣品材料空間生長實(shí)驗(yàn)”、“空間高等植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)”等項(xiàng)目。

　　“天宮二號”熱毛細(xì)對流空間實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主任設(shè)計(jì)師、中國科學(xué)院力學(xué)研究所研究員康琦解釋，為生產(chǎn)出高質(zhì)量的半導(dǎo)體材料，就要科學(xué)控制單晶硅在晶體生長過程中浮力對流和熱毛細(xì)對流的影響，而太空特有的微重力環(huán)境將使科學(xué)家深入剖析熱毛細(xì)對流的真實(shí)過程。

　　這次飛行中，“天宮二號”還將釋放一顆伴隨衛(wèi)星，這是一顆微納衛(wèi)星，搭載多個(gè)試驗(yàn)載荷，并具備較強(qiáng)的變軌能力，具備開展空間任務(wù)的靈活性與機(jī)動性。伴隨衛(wèi)星將在任務(wù)期間開展對空間組合體的飛越觀測等試驗(yàn)，為主航天器的技術(shù)試驗(yàn)提供支持，并拓展空間技術(shù)應(yīng)用。

　　空間實(shí)驗(yàn)室與空間站的區(qū)別

　　空間實(shí)驗(yàn)室是建造在太空中的實(shí)驗(yàn)室，這種特殊的實(shí)驗(yàn)室需要先發(fā)射無人空間實(shí)驗(yàn)室，然后再用運(yùn)載火箭將載人飛船送入太空，與停留在軌道上的無人空間實(shí)驗(yàn)室交會對接。接下來，航天員從飛船中進(jìn)入空間實(shí)驗(yàn)室，開展工作，完成工作后再乘飛船返回地球。因此，中國在發(fā)射“天宮二號”后，還將發(fā)射“神舟十一號”載人飛船，與“天宮二號”對接，從而完成空間實(shí)驗(yàn)室的建造。

　　而空間站是指可供多名航天員巡訪、長期工作和居住生活的載人航天器?？臻g站最大的特點(diǎn)就是規(guī)模和體積龐大、在軌運(yùn)行的時(shí)間久，比如由美國、俄羅斯、日本、加拿大、巴西和歐洲空間局共同建造的國際空間站，已經(jīng)為人類工作了16個(gè)年頭。

　　空間實(shí)驗(yàn)室像是空間站的前身，為發(fā)展空間站，從載人飛船過渡到載人航天基礎(chǔ)設(shè)施的試驗(yàn)性航天器。前者是為建造復(fù)雜程度更高的空間站所做準(zhǔn)備工作。

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