天宫二号“回家” 中国载人航天迈向空间站时代

泡泡老忍者 · 发表于: 2016-7-11 15:08:00

源自：长江网-长江日报

　　天宫二号空间实验室9日安全运抵酒泉卫星发射中心，标志着天宫二号与神舟十一号载人飞行任务进入实施阶段。
　　天宫二号空间实验室是7月7日从北京启运的。据中国载人航天工程办公室介绍，天宫二号按流程完成了出厂前所有研制工作，经铁路运输，于9日安全运抵酒泉卫星发射中心载人航天发射场，开展发射场区总装和测试工作。
　　据了解，天宫二号空间实验室装载了空间冷原子钟、空地量子密钥分配试验等14项空间应用载荷，同时搭载了香港中学生太空科技设计大赛获奖的3个实验项目，计划在太空开展科普实验活动。
　　目前，发射场设施设备状态良好，各项准备工作正按计划有序进行。发射天宫二号空间实验室的长征二号F T2火箭，以及发射神舟十一号载人飞船的长征二号F遥十一火箭，将于8月上旬运往酒泉卫星发射中心。神舟十一号载人飞船已完成出厂测试，执行任务的航天员乘组已完成定选，正在进行任务强化训练。
　　按计划，天宫二号空间实验室将于2016年9月中旬发射，之后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。

天宫二号空间实验室
设计在轨寿命 2年
　　主要任务
　　- 接受载人飞船和货运飞船访问
　　- 考核验证航天员中期驻留
　　- 推进剂补加等空间站工程相关关键技术
　　- 并开展航天医学、空间科学实验和空间应用技术试验
　　- 在轨维修试验和空间站技术验证试验

组成
　　采用实验舱和资源舱两舱构型

载荷
　　装载了空间冷原子钟、空地量子密钥分配试验等14项空间应用载荷

在太空进行14项实验
　　天宫二号上要进行的各类实验达到了史无前例的14项，同时搭载了香港中学生太空科技设计大赛获奖的3个实验项目，计划在太空开展科普实验活动，堪称中国载人航天最忙碌的空间实验室。内容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。其中，有两项需要航天员直接参与操作。有一项是国际合作联合研究的项目。天宫二号将为我国建造空间站提前开展相关技术验证。

全球首台空间冷原子钟
　　天宫二号将搭载全球第一台冷原子钟升空，利用太空微重力条件，稳定度将高达10的负16次方。
　　超高精度的原子钟，是卫星导航等领域的关键核心技术。卫星导航的基本原理是，精确测量微波信号从卫星到达目标所用的时间，可得卫星和目标之间的准确距离。因此，测量时间的精度，直接影响定位准确度。
　　目前GPS和北斗上使用的原子钟，精度仅到纳秒（10的负9次方秒）级，故民用GPS的导航精度在十几米左右。“空间冷原子钟”试验若成功，可以将航天器自主守时精度提高两个数量级，或将使“北斗导航”的精度达到厘米级。

空地量子密钥分发试验
　　今年8月，我国将发射世界首颗量子科学实验卫星，并在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建一个天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
　　量子通信的核心环节：密钥（加密、解密的钥匙）传输实验，将搭乘天宫二号空间实验室，上天展开实验。这意味着，世界上首封绝对不会被截、被破、被复制的密信，将要诞生。
　　量子通信方式，从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全，可从根本上、永久性解决信息安全问题。
　　神舟十一号飞船将载2名男航天员，与天宫二号完成对接，并在太空驻留30天；选择水稻和拟南芥，进行“从种子到种子”的植物全生育发展过程实验；搭载中瑞研制的伽马暴探测设备，量宇宙伽马暴射线和散射状态，研究宇宙起源；材料制备试验，研究纳米复合光学材料、高性能热电转换材料、高性能合金材料等；同天宫二号一起升空的伴飞小卫星，还将对分离释放过程进行近距离成像观测……
　　这些试验不仅具有很高的科学研究价值，更有可能在未来对我国的航天技术带来新的推动
　　解密
　　“天宫二号”被称为是我国首个真正意义上的空间实验室。那么，它与我国2011年发射的“天宫一号”有什么不同？又有哪些技术上的突破呢？

天宫一号VS天宫二号
天宫二号计划9月中旬升空
任务不同
载荷不同
　　按计划，天宫二号空间实验室将于今年9月中旬发射，之后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。计划2018年前后发射空间站核心舱进行实验工作，2022年前后完成空间站建设工作。2020年之前，中国计划初步完成空间站建设。

天宫一号
　　是目标飞行器，主要是和载人飞船配合完成空间交会对接实验任务
　　我国第一个低轨道、长寿命的大型载人航天器，设计寿命为2年。整个飞行器重8吨多，总长度10.4米，舱体结构最大直径3.35米，分两舱结构，两个舱段分别称为实验舱、资源舱，也称为前舱和后舱

今年我国的发射任务
　　是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室，将验证航天员中期驻留等空间站建造与运营的关键技术，突破和掌握货运飞船交会对接以及推进剂补加等技术，并为系统开展空间科学实验提供更强的载荷支持能力。还将开展太空维修实验，为未来的空间站运营维护提供经验
　　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，但它里面的内容变化很大。相对于“天宫一号”，“天宫二号”上搭载了全新配套的空间应用系统载荷设备，无论配套设备数量还是安装复杂度均创造了历次载人航天器任务之最
　　6月25日
　　中国长征七号运载火箭
　　9月中旬
　　天宫二号
　　9月底至10月初
　　中国长征五号运载火箭
　　10月中旬
　　神舟十一号载人飞船
　　天宫二号
　　- 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，将第一次开展我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
　　- 首次系统设计模块化，也就是说它出现问题时可以快速更换和在轨维修
　　整理/周炬制图/喻峰段莉莉

泡泡老忍者 · 发表于: 2016-7-11 03:08:00

源自：央视

　　中国航天科技集团透露，我国自主研制的“天宫二号”空间实验室，目前已到达酒泉卫星发射中心，开展发射场区的总装和测试工作。按照计划，我国将在今年第三季度发射“天宫二号”空间实验室，这是继“长七”首飞之后，我国载人航天工程空间实验室阶段任务的第二次飞行。
　　“天宫二号”两舱结构三大使命
　　载人航天工程空间实验室任务主要包括：“长七“火箭首飞、“天宫二号”和“神舟十一号”交会对接试验、“天宫二号”与货运飞船的交会对接试验，整个任务计划在明年上半年全部完成。
　　空间实验室任务主要验证货物运输和推进剂在轨补加，以及航天员中期驻留等空间站建造与运营的关键技术，开展较大规模的空间科学和应用试验。

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△（图自CFP）
　　“天宫二号”空间实验室从外形上看和”天宫一号”差不多，还是以资源舱和实验舱组成的两舱结构，但它里面的内容变化很大，尤其是很多为空间站建设研发的新型设备，在今年的任务中都将进行测试。

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△“天宫二号”资源舱
　　“天宫二号”的资源舱为非封闭结构，主要功能是为“天宫二号”在太空飞行提供能源和动力；其实验舱则是一个密封舱，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。

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△“天宫二号”实验舱
　　根据计划，“天宫二号”将在今年第三季度发射，之后将发射“神舟十一号”载人飞船，航天员将搭乘“神舟十一号”飞船访问“天宫二号”，并在轨工作和生活，验证太空中期驻留相关技术。在此期间，航天员还将开展多项空间科学和应用试验。而在明年，“天宫二号”将与“天舟”货运飞船进行对接，验证推进剂在轨补加等关键技术。
　　“天宫二号”──中国载人航天最忙碌的空间实验室
　　“天宫二号”任务中有一项非常重要的工作，就是要开展大规模的空间科学和应用试验，这也标志着我国的载人航天进入应用发展新阶段。在“天宫二号”装载的设备中，有很多是用来开展空间科学实验或者验证一些应用新技术的，这些设备一起被称作空间应用有效载荷。
　　这次，“天宫二号”上要进行的各类实验达到了史无前例的14项，堪称中国载人航天最忙碌的空间实验室。内容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。其中，有两项需要航天员直接参与操作。有一项是国际合作联合研究的项目。

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△“天宫二号”开展十余项科学实验（图自CFP）
　　在这些实验项目中，很多都是处于世界前沿的空间科学探索领域和国际先进的应用新技术领域。其中，首次进入太空的空间冷原子钟，可以将航天器自主守时精度提高两个数量级，大幅提高导航定位精度。

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同“天宫二号”一起升空的伴飞小卫星，还将对分离释放过程进行近距离成像观测。这些试验不仅具有很高的科学研究价值，更有可能在未来对我国的航天技术带来新的推动。
　　据介绍，“天宫二号”在轨寿命将会不少于两年，在此期间，将开展一系列空间应用科学实验、航天医学实验、空间站技术验证试验等任务，为我国建造空间站提前开展相关技术验证。
　　“天宫二号”有多牛？独家解密！
　　“天宫二号”被称为是我国首个真正意义上的空间实验室。那么，它与我国2011年发射的“天宫一号”有什么不同？又有哪些技术上的突破呢？
　　“天宫二号”空间实验室是在“天宫一号”基础上研制的航天器，外形完全相同，但却承担着不同的任务。

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“天宫一号”主要是和载人飞船配合完成空间交会对接实验任务，而“天宫二号”则是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室，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。所以，“天宫二号”相比“天宫一号”，没变的是外形，变化的是“内心”。

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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，“天宫二号“上搭载了全新配套的空间应用系统的的科学设备，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。
　　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试验器，将第一次开展我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。
　　值得一提的是，“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。
　　空间实验室≠空间站
　　那么，“天宫二号”作为承担着科学实验任务的一个空间实验室，它与以往我们常听到的空间站有什么不同呢？
　　空间实验室，顾名思义，就是建造在太空中的实验室。这种特殊的实验室需要先发射无人空间实验室，然后再用运载火箭将载人飞船送入太空，与停留在轨道上的无人空间实验室交会对接，接下来，航天员从飞船中进入空间实验室，开展工作，完成工作后再乘飞船返回地球。因此，我国在发射“天宫二号”后，还将发射“神舟十一号”载人飞船，与“天宫二号”对接，从而完成空间实验室的建造。
　　那么，空间实验室与空间站又有什么区别呢？“天宫二号”发射以后是不是意味着我国即将拥有空间站了呢？当然不是。

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△我国空间站建设时间表（图自CFP）
　　空间站是指可供多名航天员巡访、长期工作和居住生活的载人航天器。比较著名的空间站包括前苏联发射建造的“礼炮“空间站与“和平号”空间站，以及由美国、俄罗斯、日本、加拿大、巴西和欧洲空间局共同建造的国际空间站。空间站最大的特点就是规模和体积庞大、在轨运行的时间久，比如国际空间站已经为人类工作了16个年头。
　　所以，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，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。
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　　本期监制/杨继红主编/侯振海
　　编辑：张省郭爽
　　央视新闻
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