“天宮之城”有五大看點 首批“訪客”入住30天

天宮二號組合體轉運出垂直總裝測試廠房即將踏上新征程 李玉建 攝

轉運前準備工作 李玉建 攝

　　文/羊城晚報記者 溫建敏 李妹妍

　　9月15日晚上，正是中國傳統的中秋佳節，人們舉頭望明月時，在西北的戈壁灘上，巍巍長箭蓄勢待發，欲將中國第一個真正意義上的空間實驗室——天宮二號帶入太空。

　　天宮二號相比此前的天宮一號，有哪些不同？此次發射，會給中國的太空探索帶來哪些影響？天宮二號有哪些看點？羊城晚報記者聯合中國空間技術研究院的專家，對此進行了梳理。

　　看點1 ：真正意義的空間實驗室

　　天宮一號叫做目標飛行器，解決的是交會對接技術問題；天宮二號已經完全是一座小型的空間實驗室，解決的是一定規模、短期有人照料的空間應用問題

　　“空間實驗室相當於太空中的實驗平臺，天宮二號就是這樣一個平臺，它是真正意義的空間實驗室。”中國空間技術研究院天宮二號總設計師朱樅鵬介紹説。

　　據悉，天宮二號空間實驗室在距離地面幾百公里的太空中，長期運行在既定軌道上，其獨特的空間位置決定了可以利用高度優勢開展地球資源和太空觀測，利用微重力等空間環境開展空間技術試驗、航天醫學試驗、空間科學和應用試驗。

　　“天宮一號叫做目標飛行器，對接改造後也只是空間實驗室的特例，而天宮二號已完全是一座小型的空間實驗室。天宮一號解決的是交會對接技術問題，天宮二號解決的是一定規模、短期有人照料的空間應用問題。”

　　即將發射的天宮二號，它肩負三大使命：驗證貨物運輸和推進劑在軌補加技術、為航天員中期駐留提供舒適環境和技術支持、開展較大規模的空間科學和應用實驗，為我國建設未來的空間站做技術準備。

　　天宮二號不僅裝備更豪華、裝載量提高、內部環境更好，天宮二號上搭載的設備也更先進。它搭載了全新配套的空間應用系統科學設備。無論是數量還是安裝複雜程度，都創造了歷次載人航天器任務之最。例如，首次搭建了液體回路驗證系統，將驗證空間站維修技術；首次搭載了機械臂操作終端實驗器，將第一次開展我國人機協同太空在軌維修實驗，為以後空間站任務提供技術儲備。值得一提的是，天宮二號的系統設計是模組化的，也就是説，如果它出現了問題，可以快速更換和在軌維修，這在國內空間領域也屬於首次。

　　看點2 ：安排40多項試驗項目

　　一項接一項試驗和任務，開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術和航天醫學等領域的應用和試驗

　　自從天宮二號入駐太空之日起，就開啟了忙碌工作模式，等待它的是一項接一項試驗和任務，發射時釋放伴飛小衛星，將有飛船與之對接，“整個任務安排的應用和技術試驗項目共計40多項，比天宮一號大幅增加。”中國載人航天工程辦公室副主任武平介紹，這是目前中國空間應用項目最多的一次載人飛行任務。天宮二號將充分利用平臺支持能力、太空微重力和輻射環境資源、航天員可以較長時間駐留參與試驗，並可以天地往返的優勢條件，開展涉及眾多領域的空間科學實驗和應用技術試驗，以及開展多項與人有關的航天醫學實驗，還將開展面向空間站建造和運營技術的航天技術試驗。

　　比如“空-地量子密鑰分配與鐳射通信試驗”，將在國際上首次開展天-地超遠距離量子密鑰傳輸，以及業務數據天地鐳射通信。今年7月我國成功發射全球首顆量子科學實驗衛星，全球首條遠距離量子保密通信“京滬幹線”也將在年內建成。而在天宮二號上開展的實驗，將突破並驗證量子密鑰生成、分配、提取、光信道保持等關鍵技術，進行體制驗證，保持我國在該領域的領先地位，為未來建立不可破譯的信息安全系統，在國際上率先建立實用化的保密通信網絡奠定基礎。

　　再如“伽馬暴偏振探測”項目，將對伽馬暴和太陽耀斑進行高靈敏度偏振觀測。天宮二號搭載的伽馬暴探測設備由中國科學院與瑞士日內瓦大學聯合研製，這臺設備比過去國際上類似儀器的探測效率高數10倍，可望開闢伽馬射線偏振探測天文新窗口，研究揭示宇宙結構、起源和演化。

　　航天員將直接參與操作的試驗項目有兩項，如種植水稻、擬南芥等植物，考察日照最長和最短的植物在太空中不同的生長情況，為我們了解空間微重力條件下高等植物種子發育與營養貯藏物質的形成，提供第一手材料。

　　通過上述這些空間科學實驗，我國在空間科學前沿探索的部分重點領域有望進入世界先進行列，作出具有國際影響的重要發現；在空間應用技術領域，有望取得創新發展突破並掌握一些核心關鍵技術，為後續發展奠定基礎，並推動應用成果的示範和産業化。

　　看點3 ：首批“訪客”入住30天

　　神舟十一號將搭乘兩名航天員，與天宮二號形成組合體，航天員開展在太空的中期駐留驗證，生活工作30天

　　“在天宮二號發射運行一段時間後，神舟十一號也將進入太空與之交會對接，”中國空間技術研究院載人飛船系統總設計師張柏楠告訴記者，“神舟十一號將搭乘兩名航天員，與天宮二號形成組合體，重點開展航天員在太空的中期駐留驗證。”

　　武平介紹，在天空二號上生活工作30天，加上飛船獨立飛行的3天，總飛行時間將從神舟十號任務的15天增加到這次任務的33天，這將是中國目前為止持續時間最長的一次載人飛行任務。

　　神舟十一號飛船任務是我國第二次天地往返運輸應用性飛行任務，也是我國進入空間站階段之前，最後一次飛船的應用性飛行。“此次任務目的是進一步對改進型載人飛船功能進行全面驗證，為後續載人深空任務提供重要的技術支撐。此外，通過多項在軌試驗，將進一步驗證飛船設計功能，獲取和積累載人環境相關的飛行試驗數據。”張柏楠説。

　　雖然交會對接技術在之前神舟九號、神舟十號與天宮一號的任務中已被充分驗證，但在此次空間實驗室任務中，對接軌道和返回軌道高度比之前增加了50km。武平稱這是最接近未來中國空間站要求的一次載人飛行任務。此前的載人飛行和交會對接任務都是在距地面343公里的軌道高度開展，而天宮二號與神舟十一號的交會對接、組合體運行和飛船返回，都是在距地面393公里的軌道高度開展，這與未來空間站的軌道高度基本相同，這次的飛行任務也最接近未來空間站要求。

　　看點4 ：對接天舟貨運飛船

　　天舟貨運飛船隻運貨不運人，在功能、性能上都處於國際先進水準

　　當神舟十一號與天宮二號完成對接及其他各項試驗返回後，天宮二號繼續駐留太空，等待第一艘貨運飛船天舟一號的到來，開展推進劑補加等相關試驗。這是空間實驗室的重要階段，突破並驗證推進劑補加技術，為建造空間站奠定基礎。

　　據悉，太空推進劑補加技術只有前蘇聯擁有，美國都沒完全掌握。

　　天舟貨運飛船基於神舟飛船和天宮一號的技術研發，由研究院抓總研製。“天舟貨運飛船隻運貨不運人，在功能、性能上都處於國際先進水準。飛船將主要為空間站補給物資，包括推進劑、航天員生活消耗品、空間科研設施設備、空間站維修備品備份等。”天舟一號總設計師白明生介紹説。

　　看點5 ：對接未來惠全球

　　中國空間站預留了很多將來與世界各國進行合作的平臺，設計了能與其他航天器對接、進行艙段級合作的介面

　　天宮二號更像是空間站的前身，是為發展空間站、從載人飛船過渡到載人航天基礎設施的試驗性航天器。它所承擔的使命就是為我國未來的空間站驗證關鍵技術，就連實驗室的軌道模式、控制模式及地面運作模式，也要完全等同於未來的空間站。

　　我國計劃在2020年前後建成的空間站，總體構型大致是三個艙段—— 一個核心艙、兩個實驗艙，每個艙都是20噸級，整體呈T字形，還可以根據需要對接更多艙段，在核心艙統一調度下協同工作，完成空間站承擔的各項任務。設計中的中國空間站，將比天宮更加寬敞，可容納6人同時開展工作。

　　中國載人航天工程辦公室副主任楊利偉透露，“中國空間站預留了很多將來與世界各國進行合作的平臺，設計了能與其他航天器對接、進行艙段級合作的介面。”他還介紹説，中國載人航天工程開展了大量國際合作，在空間站發展中，中國願意以更加開放的姿態在方案設計、設備研製、空間應用、航天員培養、聯合飛行等方面拓展交流合作。

　　中國空間站將為全球科學家提供科學研究和實驗機會，滿足最新最好的空間探索及空間資源利用等科研需要，使中國載人航天發展進入探索科學前沿、開發空間資源、造福人類社會的新階段。