解密天宮二號:組合體飛行 驗證什么技術(shù)?
9月9日,執(zhí)行天宮二號飛行任務的運載火箭垂直轉(zhuǎn)運至發(fā)射區(qū)。 新華社發(fā)
我國天宮二號空間實驗室計劃于9月15日到20日之間擇機發(fā)射。9日上午天宮二號已垂直轉(zhuǎn)運至酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射區(qū),昨日,天宮二號發(fā)射任務迎來首次全區(qū)合練,這也是此前進行的全系統(tǒng)合練之后的一次更重要的演練。>>>天宮二號將創(chuàng)下中國空間應用科學研究的紀錄,成為科學家們探索前沿科學的“利器”......
7月9日,天宮二號空間實驗室運抵酒泉,開展發(fā)射場區(qū)的總裝和測試工作。9月9日,天宮二號空間實驗室與長征二號F T2火箭垂直轉(zhuǎn)運至發(fā)射塔架。9月11日,天宮二號任務進行了持續(xù)3個半小時的全系統(tǒng)發(fā)射演練。9月12日,發(fā)射“天宮二號”的長征二號F T2運載火箭進入加注前準備。早前,天宮二號已被包裹在火箭整流罩里。
天宮二號空間實驗室發(fā)射后將開展在軌測試并建立自主運行模式,并與神舟十一號載人飛船進行對接。
天宮二號被稱為我國第一個真正意義上的空間實驗室,也是目前我國載人飛行時間最長的一個航天器。在完成發(fā)射之后,它將在太空完成三大任務--航天員中期駐留;推進劑在軌補加;在軌維修技術(shù)試驗。
看點1
艙內(nèi)設計更宜居方便天宮生活
天宮二號空間實驗室發(fā)射之后,將會有兩名航天員入住天宮,他們將在那里工作和生活30天,驗證航天員中期在軌駐留,這也是目前為止我國載人飛行時間最長的一次任務。
在一個失重的環(huán)境中生活30天,并不是一件容易的事。為此,天宮二號在內(nèi)部增加了很多貼心的設計,更加方便航天員的工作和生活。
天宮二號空間實驗室總設計師朱樅鵬表示,為給航天員創(chuàng)造一個更好的生活和工作環(huán)境,系統(tǒng)地開展了宜居性設計,包括衣食住行,聲光、艙內(nèi)裝飾、降低噪音等,并增加了一些輔助設施。
朱樅鵬介紹,這其中一個輔助設施,就是首次在天宮二號空間實驗室中使用可展開的多功能小平臺。有了它,航天員可以在上面寫字、吃飯、做一些科學實驗,生活工作兩不誤。在通信方面,天宮二號上為航天員配備了藍牙耳機和藍牙音響便于天地通訊。
此外,艙內(nèi)還用地板取代了地毯;艙內(nèi)燈光則采用米黃色色調(diào),亮度可手動調(diào)節(jié),并為每個航天員安裝了床前燈。
看點2
天宮二號裝備更豪華裝載量提高
天宮二號與2011年發(fā)射的天宮一號有什么不同?又有哪些技術(shù)上的突破?
天宮二號空間實驗室是在“天宮一號”基礎上研制的航天器,外形完全相同,卻承擔不同的任務--“天宮一號”是目標飛行器,主要執(zhí)行的是和載人飛船配合完成空間交會對接試驗任務;而“天宮二號”則是我國第一個具備太空補加功能的載人航天實驗室,要第一次實現(xiàn)航天員30天駐留、第一次試驗推進劑太空補加技術(shù),以及開展大規(guī)模的科學實驗。
中國航天科技集團公司五院空間實驗室系統(tǒng)副總設計師廖建林介紹,“天宮二號”不僅裝備更豪華、裝載量提高、內(nèi)部環(huán)境更好,搭載的設備也更先進。
值得一提的是,“天宮二號”的系統(tǒng)設計是模塊化的,也就是說它出現(xiàn)問題時可以快速更換和在軌維修,這在國內(nèi)空間領域?qū)儆谑讋?chuàng)。
看點3
“天宮二號”將進行14項空間科學實驗
作為我國首個真正意義上的太空實驗室,“天宮二號”空間實驗室除了要驗證航天員在軌中期駐留,還將開展14項空間科學和應用實驗,這也是我國載人航天史上空間科學任務最多的一次。那么,究竟有哪些科學實驗進入到了這個空間實驗室?又會對我國科研和百姓生活帶來哪些影響?
“天宮二號”分為實驗艙和資源艙兩個艙段,利用其實驗室平臺的支持能力,空間應用系統(tǒng)安排了一批體現(xiàn)科學前沿和戰(zhàn)略高技術(shù)發(fā)展方向的科學與應用任務。
主要涉及微重力基礎物理、微重力流體物理、空間材料科學、空間生命科學、空間天文探測、空間環(huán)境監(jiān)測、對地觀測及地球科學研究應用以及應用新技術(shù)試驗等八個領域。
具體包括空間冷原子鐘實驗、綜合材料制備實驗、高等植物培養(yǎng)實驗,伽瑪暴偏振探測等空間科學實驗與探測項目;寬波段成像光譜儀,空地量子密鑰分配試驗、伴隨衛(wèi)星飛行試驗等應用和新技術(shù)試驗項目等,共計14項。除了伽瑪暴偏振探測是與國外科學家合作聯(lián)合研究外,其余13項科學實驗將全部由我國科學家自主完成。
航天員搭乘神舟十一號飛船與天宮二號對接后,也將會直接參與操作其中的兩項實驗,分別是綜合材料制備實驗和高等植物培養(yǎng)實驗。中科院空間應用中心有效載荷運控中心主任郭麗麗介紹,天宮二號也是未來空間站的一個雛形,它是真正意義上一個空間實驗室。為充分利用這個實驗室的資源,安排了比較豐富的科學應用項目。>>>天宮二號即將進行的各類實驗達到了史無前例的14項,堪稱中國航天史上“最忙碌”的空間實驗室......
空間冷原子鐘
有望實現(xiàn)3千萬年誤差一秒
天宮二號空間實驗室將開展的實驗中,包括了空間科學物理領域重點項目--空間冷原子鐘實驗,有望實現(xiàn)3千萬年誤差一秒的超高精度,對衛(wèi)星定位導航等生產(chǎn)生活及引力波探測等空間科學研究將產(chǎn)生重大影響?臻g冷原子鐘可以將航天器自主守時精度提高兩個數(shù)量級,大幅提高導航定位精度。
這個“長相”與我們?nèi)粘K玫溺姳硗耆煌暮谏珗A柱體,也是人類歷史上第一臺空間冷原子鐘。據(jù)介紹,日晷、水鐘、沙漏等計時裝置,其誤差為一天15分鐘。此后發(fā)明的機械鐘表,一年誤差約1秒。原子鐘出現(xiàn)后,人類計時的精度以幾乎每十年提高一個數(shù)量級的速度飛速發(fā)展。
將冷原子鐘放置在太空,對其他衛(wèi)星上的原子鐘進行時頻傳遞和校準,相比從地面向太空發(fā)射時間信號,由于避免了大氣和電離層的種種干擾誤差會更小。這一技術(shù)應用到全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)中,其精度將大幅度提升。>>>“天宮二號”將發(fā)射 揭秘你所不知的空間站往事......
高等植物培養(yǎng)
太空“溫室”種植水稻擬南芥
人類生存的食物和能量來源絕大部分都由植物提供,如何在太空中種植物,成為人類長期在太空居住所必須解決的問題。在即將發(fā)射升空的“天宮二號”實驗室內(nèi),高等植物培養(yǎng)也是眾多科學任務中唯一的生命科學實驗。
現(xiàn)實情況下,在微重力的太空種植植物更加困難。此次“天宮二號”所搭載的高等植物培養(yǎng)裝置,就將在微重力的環(huán)境下搭建起一個溫度舒適、光照可控的迷你“溫室”。在這個溫室內(nèi),所種植的是糧食作物的典型代表水稻和綠葉植物的典型代表擬南芥。
中科院上海生科院植物生理生態(tài)研究所研究員鄭慧瓊表示,以前沒有做過從種子到種子整個周期的生長實驗,天宮二號是我國第一次在空間進行種子到種子的實驗。
鄭慧瓊表示,這次從空間帶回來的種子要進行分析,看看種子里面的成分有沒有發(fā)生改變,改變的原因是什么。
為獲得植物太空發(fā)育全過程的圖像,培養(yǎng)箱內(nèi)還安裝了三部相機,其中兩部為可見光相機,另一部則為具有特殊功能的熒光相機,用來研究綠色熒光蛋白標記的開花基因。