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天宫二号,对中国载人航天意味着什么?

专栏2016-09-18 14:29:14

摘要: “天宫二号”发射的意义,远不止你知道的那些。

  9月15日,中秋夜的22时04分09秒,搭载着天宫二号空间实验室的长征二号F T2运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约575秒后,天宫二号与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功,标志着载人航天工程第二步第二阶段任务拉开帷幕。此前的2013年,神舟十号飞船与天宫一号再次完成交会对接任务后,中国载人航天工程第二步第一阶段任务圆满画上句号。

  中秋夜的22时04分09秒,搭载着天宫二号空间实验室的长征二号F T2运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。

  中国空间站建设进入加速期

  由中国航天科技集团公司第五研究院(下文简称“五院”)研制的天宫二号空间实验室已发射成功,神舟十一号飞船及第一艘货运飞船也将奔赴太空,由此展开的空间应用试验、太空中期驻留验证、推进剂补加等,预示着中国空间站建设迈出坚实一步。

  载人航天:“三步走”战略

  上世纪90年代初期,国家正式启动中国载人航天工程,并确立“三步走”发展战略。

  第一步,载人飞船阶段,主要任务是研制载人飞船,将航天员送到太空,开展空间应用实验并返回。

  2003年10月16日,神舟五号飞船完成首次载人飞行任务;

  2005年10月17日,神舟六号飞船完成多人多天飞行试验任务,至此,中国载人航天工程实现了第一步战略任务目标。

  第二步,空间实验室阶段。

  2008年,神舟七号飞行任务的圆满成功,标志着我国掌握了航天员出舱活动关键技术,这是第二步的任务目标之一。

  2011年至2013年间,五院研制的天宫一号目标飞行器与神舟八号、神舟九号和神舟十号先后开展了交会对接试验并取得成功,自动及手动控制交会对接技术得到验证。同时,天宫一号经过对接后,被改造成为太空中一个短期有人照料的空间实验室,多名航天员短期驻留太空,参与完成多项科学实验,载人航天工程取得关键性进展,第二步一阶段任务圆满收官。

  交会对接技术成熟之后,将要解决的是补给以及循环利用技术,这些技术关系到未来空间站的组装、航天员在空间站的生存等关键问题。第二步二阶段就是要验证上述技术,发射空间实验室,搭建起一个平台,开展技术、应用等各类试验,为载人航天工程第三步——建造中国空间站打下基础。

  空间实验室成功入驻太空,将意味着中国载人航天工程进入第二步二阶段——空间实验室任务的正式开启,这是第二步中的关键环节,担负着承上启下的重要使命。

  我国未来的空间站计划于2020年建成,随即将投入正常运营。中国空间站将为全球科学家提供科学研究和实验机会,满足最新最好的空间探索及空间资源利用等科研需要,使中国载人航天发展进入探索科学前沿、开发空间资源、造福人类社会的新阶段。

天宫二号,对中国载人航天意味着什么?

  天宫二号:首个空间实验室

  在距离地面几百公里的太空中,建起一座实验室,长期运行在既定轨道上,这就是空间实验室。其独特的空间位置决定了可以利用高度优势开展地球资源和太空观测,利用微重力等空间环境开展空间技术试验、航天医学试验、空间科学和应用试验。

  “空间实验室相当于太空中的实验平台,天宫二号就是这样一个平台,它是真正意义的空间实验室。”五院天宫二号总设计师朱枞鹏说。

  天宫一号叫做目标飞行器,对接改造后也只是空间实验室的特例,而天宫二号已经完全是一座小型的空间实验室。天宫一号解决了交会对接技术,天宫二号解决的是一定规模、短期有人照料的空间应用问题。

  下为天宫一号与天宫二号对比图:

天宫二号,对中国载人航天意味着什么?

天宫二号,对中国载人航天意味着什么?

  朱枞鹏介绍,作为我国首个完全意义上的空间实验室,天宫二号在完成中期在轨驻留、空间货物运输、推进剂在轨补加等空间站建造与运营关键技术的基础上,还承担了各类科学实验多达14项,涉及微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学等多个领域,任务量空前。其中有两项实验是航天员直接参与操作的,还有一项实验属于国际合作项目。这些实验项目绝大多数触及当今世界最前沿的探索领域。例如,“空-地量子密钥分配与激光通信实验”、“伽马暴偏振探测实验”、“热毛细对流空间实验”、“微重力下植物全生育发展过程实验”等。同时,天宫二号还将搭载全球第一台冷原子钟进入太空,进行相关科学领域的试验验证。

  作为我国“最高科学殿堂”,天宫二号还将开展一系列科普活动。例如,在天宫二号和神舟十一号构建的组合体中将进行香港中学生科学大赛的推荐作品——“蚕宝宝的太空之路”试验,演示蚕宝宝在太空如何吐丝、结茧等过程。对此,五院技术人员专门运用轻质、高强度复合材料为蚕宝宝制造了高科技的“太空之家”。

  天舟一号总设计师白明生介绍,将于明年上半年发射、与天宫二号进行交会对接的天舟一号货运飞船,专门设计研制出空间科学试验的支撑平台,从供配电、信息采集、接口安装等方面进行了统一的标准化设计和功能改造,支撑空间应用科学试验的能力得到了新跃升,确定的空间科学试验项目已超过30项。

  载人飞船:成熟型号任务新

  “天宫二号发射运行一段时间后,神舟十一号将进入太空与之会合”,五院载人飞船系统总设计师张柏楠介绍,神舟十一号将搭乘两名航天员,与天宫二号形成组合体,重点开展人在太空的中期驻留试验。

  神舟十一号飞船任务是我国第二次天地往返运输应用性飞行任务,也是我国进入空间站阶段之前,最后一次飞船的应用性飞行。“此次任务目的是进一步对改进型载人飞船功能进行全面验证,为后续载人深空任务提供重要的技术支撑。此外,通过多项在轨试验,将进一步验证飞船设计功能,获取和积累载人环境相关的飞行试验数据。”张柏楠说。

  从外形结构上看,神舟十一号飞船与神舟十号飞船无异,功能上也没有重大改变,对于飞船研制来讲算是成熟型号,交会对接、空间地球科学应用等试验任务也并不陌生,但在整个载人飞船任务中,神舟十一号不仅仅是继承和重复验证,而是承载着多个首次,当属使命艰巨,重任在肩。

天宫二号,对中国载人航天意味着什么?

  虽然交会对接技术在之前神舟九号、神舟十号与天宫一号的任务中已被充分验证,但在此次空间实验室任务中,对接轨道和返回轨道高度比之前增加了50公里,神舟十一号飞船任务将首次考核验证空间站阶段的交会对接和载人飞船返回技术,还将首次考核航天员中期驻留能力,通过验证航天员驻留能力,为航天员空间站阶段长期在轨考核奠定基础。

  外媒热议天宫二号发射

  美国、英国、法国、德国、日本、巴西等多国媒体对天宫二号成功发射升空进行了全面报道和热烈讨论。外媒普遍认为,天空二号的成功发射是中国在实现空间站梦想上迈出的重要一步,而中国与其他国家加强在空间科学领域的合作将成为大势所趋。

  德新社就天宫二号的成功发射予以详细报道,称中国成功将其送入太空是在建设自己空间站这条“雄心勃勃”的道路上迈出的一大步。

  巴西最大报纸《圣保罗报》官网15日刊发题为《中国发射载人空间实验室》的文章说,中国此前发射的天宫一号主要任务是试验与飞船对接和进行轨道调试,而天宫二号将用于试验宇航员在太空的长时间驻留。因此,中国在实现拥有自己空间站梦想过程中,天宫二号是一个关键性环节。

  日本《朝日新闻》报道说,天宫二号的发射显示了中国加快太空研究开发的姿态,也是中国追赶先进、实现“航天强国”目标的重要一步。

  英国知名学术杂志《自然》在题为《中国发射第二个空间实验室》的文章中指出,天宫二号上的“天极”伽玛暴偏振探测仪实验项目有中国、瑞士以及波兰科学家参与,并获得欧洲航天局的支持。除了这个项目,中国科学院正与欧洲航天局探讨开展其他空间科学合作项目。

天宫二号,对中国载人航天意味着什么?

  文章认为,中国在空间科学领域开展国际合作具有较大优势。目前,中国正积极加强在空间科学方面的投入,去年将暗物质粒子探测卫星“悟空”发射入轨,近期则发射了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”。这些项目让中国变成全球科研人员测试空间科学理论的“激动人心之地”。报道援引参与“天极”项目的瑞士日内瓦大学天体物理学家尼古拉斯·普罗德维的话说:“在中国,事情开展的非常快,他们有资金,也有意愿。”

  法国华文报纸《欧洲时报》16日发表题为《天宫二号搭载中国文化和合理念》的评论说,欧洲航天大国面临的预算压力上升,促使欧洲航天局考虑与中国共同分担航天项目的可能。据悉,中国载人航天工程办公室已分别与俄罗斯联邦航天署和欧洲航天局就科学家进入中国空间站达成协议,空间站设计为大型舱段对接预留接口。人们有理由期待这样的合作更广泛、更深入,让“天宫”“神舟”所寓寄的向往、和合之美,与创新、协作的时代精神成功“交会对接”。正如欧洲航天局局长韦尔纳所言,把中国等非传统伙伴纳入更大的人类探索平台举措是务实的,只有让中国参与,来自不同国家的宇宙飞船才能在太空连接在一起。

  美国有线电视新闻网(CNN)9月15日发表题为《中国着手发射天宫二号空间实验室》的文章称,发射天宫二号是中国建设空间站“雄心”的关键一步,美国应放弃现行的不合作政策,尽早与中国在太空领域开展合作。文章指出,与天宫一号相比,天宫二号更“宜居”。它采用实验舱和资源舱两舱构型,具备支持2名航天员在轨工作、生活30天的能力。

  文章预计,中国建成空间站的时间节点与国际空间站退役的时间节点接近,这意味着届时中国或将成为全球唯一一个拥有在轨空间站的国家,据说一些欧洲的宇航员已经为此开始学习中文。“中国肯定想与美国在太空领域开展合作,以证明其已被太空飞行国际大家庭所接受。但由于中国即将建成自己的空间站,而且美国以外的国家也纷纷与中国开展合作,中国主动与美国合作的紧迫性有所下降。”琼约翰逊弗里泽表示。

  琼约翰逊弗里泽呼吁美国应尽早与中国在太空领域开展合作,“如果美国不尽快改变其现行的不合作政策,美国将会丧失对中国未来太空计划一切可能的影响力。”2011年,美国国会以国家安全为由,出台一条“歧视性”条款,禁止美国航天局与中国有任何合作。(来源|GIS圈综合)

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[责任编辑:任珊珊]
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