今晚,對(duì)所有華人來(lái)說(shuō),是闔家團(tuán)圓的中秋之夜。也是在今晚,對(duì)國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際航空航天領(lǐng)域來(lái)說(shuō),一件引人注目的大事正在發(fā)生著!
9月15日22:04分,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,轟鳴聲震徹時(shí)空。我國(guó)首個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室“天宮二號(hào)”乘坐長(zhǎng)征二號(hào)FT2運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空……
22點(diǎn)25分,空間實(shí)驗(yàn)室飛行任務(wù)總指揮長(zhǎng)張又俠宣布:“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。
未來(lái),在這個(gè)遙遠(yuǎn)天際的太空實(shí)驗(yàn)室里,眾多航天實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用將影響地面、改變你我的生活。
遨游天際孤身赴會(huì),“天宮二號(hào)”長(zhǎng)什么樣?
根據(jù)公開(kāi)介紹,作為我國(guó)第一個(gè)真正意義上的太空實(shí)驗(yàn)室,天宮二號(hào)采用實(shí)驗(yàn)艙和資源艙兩艙結(jié)構(gòu),全長(zhǎng)10.4米,最大直徑3.35米,太陽(yáng)翼展寬約18.4米,重8.6噸,設(shè)計(jì)在軌壽命2年。
天宮2號(hào)結(jié)構(gòu)示例
其中資源艙為非封閉結(jié)構(gòu),主要為天宮二號(hào)的飛行提供持續(xù)不斷的能源和動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)艙則為密封艙,這里專門(mén)為航天員在太空生活提供潔凈、溫度和濕度適宜的載人環(huán)境和活動(dòng)空間。
按照計(jì)劃,天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射入軌后,將首先進(jìn)入近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)300公里的初始軌道。之后,經(jīng)過(guò)幾次變軌,再進(jìn)入到高度約為380公里左右的運(yùn)行軌道。不過(guò),在10月中下旬神舟十一號(hào)載人飛船發(fā)射前,“天宮二號(hào)”將進(jìn)入高度為393公里的對(duì)接軌道,等待交匯對(duì)接。
長(zhǎng)征二號(hào)T運(yùn)載火箭
值得注意的是,承擔(dān)此次天宮二號(hào)發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征2F運(yùn)載火箭一直被譽(yù)為“金牌火箭”。截止目前,它實(shí)施的11次發(fā)射任務(wù),成功率為100%。
“天宮二號(hào)”飛行任務(wù)
此次發(fā)射升空后,天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室將在太空主要完成三大任務(wù)——
● 與神舟十一號(hào)載人飛船交匯對(duì)接,實(shí)現(xiàn)航天員30天的中期駐留;
● 實(shí)現(xiàn)推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加,完成“太空加油”;
● 完成在軌維修技術(shù)相關(guān)試驗(yàn)。
“天宮二號(hào)”最大亮點(diǎn):飛得更高、實(shí)驗(yàn)更多、時(shí)間更長(zhǎng)!
這是一次最接近未來(lái)我國(guó)空間站軌道要求的飛行。
此前進(jìn)行的載人飛行、交匯對(duì)接,都是在距離地面343公里的高度軌道上開(kāi)展,而這次不同,“天宮二號(hào)+神舟十一號(hào)”的交匯對(duì)接、組合體運(yùn)行及飛船返回都將在距地面389公里的高度軌道來(lái)開(kāi)展,這一軌道與未來(lái)國(guó)內(nèi)要建設(shè)的的空間站軌道設(shè)定高度基本相同。“天宮二號(hào)”承前啟后的作用顯而易見(jiàn)。
這是我國(guó)空間應(yīng)用項(xiàng)目最多一次載人飛行。
作為我國(guó)真正意義上的第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室,“天宮二號(hào)”將充分利用平臺(tái)支持能力、太空微重力和相關(guān)環(huán)境資源,航天員可以較長(zhǎng)時(shí)間駐留“天宮”參與實(shí)驗(yàn)。同時(shí),在能夠天地往返這樣的優(yōu)勢(shì)條件下,開(kāi)展涉及眾多領(lǐng)域的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn),多項(xiàng)與人有關(guān)的航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然,面向未來(lái)我國(guó)空間站建造、運(yùn)營(yíng)技術(shù)的項(xiàng)目驗(yàn)證應(yīng)用,也將納入其中。相比“天宮一號(hào)”,這次整個(gè)任務(wù)期間安排的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大幅增加。
這是我國(guó)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的一次載人飛行。
算起來(lái),神舟十一號(hào)任務(wù)是我國(guó)實(shí)施的第六次載人航天飛行。航天員將乘坐神舟十一號(hào)飛船,與天宮二號(hào)對(duì)接后,在天宮二號(hào)上生活工作30天。加上飛船獨(dú)立飛行的3天行程,總的飛行時(shí)間將從神舟十號(hào)任務(wù)的15天增加到這次任務(wù)的33天??梢哉f(shuō),這是我國(guó)目前為止,持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的一次載人飛行。
中國(guó)航天最忙碌實(shí)驗(yàn)室,14項(xiàng)航天實(shí)驗(yàn)或改變未來(lái)生活!
提起“天宮二號(hào)”此次搭載的空間應(yīng)用項(xiàng)目,外界的評(píng)價(jià)是,它將成為我國(guó)最忙碌空間實(shí)驗(yàn)室。據(jù)了解,本次計(jì)劃在列的14項(xiàng)應(yīng)用載荷實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涉及微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,其中兩項(xiàng)為國(guó)際合作項(xiàng)目。
“3000萬(wàn)年才會(huì)產(chǎn)生一秒鐘誤差。”這是在昨天下午的新聞發(fā)布會(huì)上,載人航天工程新聞發(fā)言人武平女士對(duì)其中裝載的“空間冷原子鐘”的描述。“它是世界上首臺(tái)在太空運(yùn)行的冷原子鐘,其精度水準(zhǔn)可將目前地球人類在太空的時(shí)間計(jì)量精度提高1至2個(gè)數(shù)量級(jí),堪稱國(guó)際領(lǐng)先水平的超高精度。未來(lái),應(yīng)用到民生領(lǐng)域,將對(duì)我們的日常出行、導(dǎo)航定位帶來(lái)更便捷的指引。”
天宮二號(hào)數(shù)字化設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)備
武平女士舉例說(shuō),此次裝載的寬波段成像光譜儀和三維成像微波高度計(jì)等載荷,作為新一代對(duì)地遙感載荷設(shè)備,技術(shù)體制及指標(biāo)均十分先進(jìn)。而通過(guò)此次發(fā)射升空,也將對(duì)我國(guó)在大氣污染、大氣成分監(jiān)測(cè)和全球氣候變化研究方面帶來(lái)更為強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,提升天氣預(yù)報(bào)、空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)水平。
針對(duì)國(guó)際合作項(xiàng)目方面,武平女士表示,此次安排的兩個(gè)國(guó)際合作項(xiàng)目分別是:伽瑪暴偏振探測(cè)儀、失重心血管功能研究項(xiàng)目。前者由我國(guó)和歐空局有關(guān)科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合研制,也是世界上首臺(tái)高靈敏度測(cè)量伽瑪暴偏振的專用設(shè)備;而后者則由中法兩國(guó)科學(xué)家合作開(kāi)展,聯(lián)合對(duì)航天員心血管功能的失重效應(yīng)和調(diào)控機(jī)制開(kāi)展研究。
天宮二號(hào)VS天宮一號(hào),任務(wù)使命重,功能更強(qiáng)大!
其實(shí),作為“天宮一號(hào)”的備份和替補(bǔ),天宮二號(hào)雖然在外形上并無(wú)太大變化,但任務(wù)使命卻加重許多。
從主要任務(wù)來(lái)說(shuō),天宮一號(hào)發(fā)射時(shí)僅作為目標(biāo)飛行器,和飛船配合完成交匯對(duì)接實(shí)驗(yàn)即可。而天宮二號(hào)不同,它是真正意義上的實(shí)驗(yàn)室,從開(kāi)展較大規(guī)模的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用和考核驗(yàn)證航天員中期駐留、實(shí)現(xiàn)太空加油、在軌維修等主要任務(wù)來(lái)看,天宮二號(hào)的主角地位已然更加突出。
“天宮二號(hào)”待發(fā)射狀態(tài)
而為了滿足這些任務(wù)需求,在天宮二號(hào)內(nèi)部也做了了四大改造,不僅裝備豪華、裝載量高,內(nèi)部環(huán)境也更好:
● 裝載空間科學(xué)與空間探測(cè)、地球科學(xué)與對(duì)地觀測(cè)以及應(yīng)用新技術(shù)實(shí)驗(yàn)的載荷;裝載航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備;
● 對(duì)推進(jìn)分系統(tǒng)進(jìn)行管路改造,增加壓氣機(jī),為后續(xù)驗(yàn)證推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)做好準(zhǔn)備;
● 對(duì)載人宜居環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使航天員在軌就餐環(huán)境、睡眠環(huán)境得到改善,豐富鍛煉設(shè)備和娛樂(lè)設(shè)施;
● 搭建由機(jī)、電、液等部件組成的液體回路驗(yàn)證系統(tǒng),以及機(jī)械臂操作試驗(yàn)終端等,為未來(lái)空間站在軌維修設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)。
載人飛船小伙伴還沒(méi)有來(lái),天宮二號(hào)要在太空怎么“玩”?
當(dāng)然,在“神舟十一號(hào)”載人飛船這位小伙伴還未到來(lái)之前,“天宮二號(hào)”依然要在太空“獨(dú)自玩耍”,并完成兩項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。
其中一項(xiàng)是平臺(tái)、應(yīng)用載荷的在軌測(cè)試。這里面包括供配電能力、數(shù)據(jù)傳輸和控制的性能測(cè)試、交匯對(duì)接支持能力、載人駐留環(huán)境支持能力、有效載荷功能的檢查測(cè)試等等。之后,“天宮二號(hào)”將轉(zhuǎn)入獨(dú)立運(yùn)行模式,可以開(kāi)始部分空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
第二項(xiàng)是“天宮二號(hào)”日常的功能與狀態(tài)的檢查,滿足載人對(duì)接條件和駐留要求。隨后要調(diào)整到393公里的近源對(duì)接軌道,等待“神舟十一號(hào)” 載人飛船小伙伴的到來(lái)。
香港中學(xué)生三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)將在“天宮二號(hào)”開(kāi)展
早在“天宮一號(hào)”任務(wù)期間,“神舟十號(hào)”航天員王亞平就在聶海勝和張曉光的配合下,對(duì)全國(guó)6000多萬(wàn)中小學(xué)生進(jìn)行了一堂太空授課,給青少年科普太空知識(shí),而這次發(fā)射升空的“天宮二號(hào)”也將延續(xù)相應(yīng)的科普活動(dòng)。
武平女士介紹說(shuō),在 “天宮二號(hào)”和“神舟十一號(hào)”組合體飛行期間,安排開(kāi)展香港中學(xué)生開(kāi)展的太空科技設(shè)計(jì)大賽三項(xiàng)獲獎(jiǎng)作品在太空開(kāi)展試驗(yàn),這三項(xiàng)試驗(yàn)分別是太空養(yǎng)蠶、雙擺實(shí)驗(yàn)和水膜反應(yīng),由航天員在軌道完成,并拍攝下整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程傳回地面。
除此以外,航天員拍攝的一些在軌試驗(yàn)視頻與圖片,以及積累數(shù)據(jù)和資料,也將傳回地面,為后期制作節(jié)目、制作教材、課件等開(kāi)展科普教育提供鮮活素材。
載人航天事業(yè)“頂天”又“立地”
作為一項(xiàng)高端的科學(xué)工程,載人航天既事關(guān)國(guó)家發(fā)展、民族復(fù)興,又與國(guó)計(jì)民生緊密相關(guān)。我國(guó)載人航天自1992年實(shí)施以來(lái),成功實(shí)施12次飛行任務(wù),突破、掌握一系列關(guān)鍵技術(shù),形成了上千項(xiàng)國(guó)家級(jí)的發(fā)明專利。而20多年來(lái),我國(guó)航天有2000多項(xiàng)技術(shù)成果被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)領(lǐng)域。
載人航天已帶動(dòng)了原材料、微電子、機(jī)械制造、化工、冶金、紡織、通信等方面的技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)提升。據(jù)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)測(cè)算,載人航天的投入產(chǎn)出比在1:10到1:12之間,經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)作用不言而喻。
發(fā)射天宮二號(hào)是我國(guó)全面完成空間實(shí)驗(yàn)室階段任務(wù)的關(guān)鍵之戰(zhàn)。這不僅將為我國(guó)后續(xù)空間站建造和運(yùn)營(yíng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)、積累寶貴經(jīng)驗(yàn),也對(duì)推進(jìn)我國(guó)載人航天事業(yè)持續(xù)發(fā)展,具有十分重要的意義。
此刻,漸漸離開(kāi)地球表面的“天宮二號(hào)”將為地球上千千萬(wàn)萬(wàn)的我們譜寫(xiě)出更美好的未來(lái)……(文丨泰伯網(wǎng) 歐陽(yáng)雯)
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