号外！神舟十一号发射成功，为啥只带2名航天员？

　　10月16日，神舟十一号载人飞行任务航天员景海鹏(左)、陈冬在酒泉卫星发射中心出席记者见面会。

　　当熟悉的面孔出现在公众面前，历史再次被景海鹏刷新!航天员景海鹏成为了中国首位第三次执行载人飞行任务的航天员。

　　景海鹏，男，汉族，山西省运城市人，中共党员，硕士学位。曾任空军某师某团司令部领航主任，安全飞行1200小时，被评为空军一级飞行员。1998年1月正式成为我国首批航天员。

　　作为中国首批航天员，“神七”飞天，景海鹏与翟志刚、刘伯明完成了首次太空出舱行走任务;“神九”飞天，身为指令长的景海鹏和刘旺、刘洋让世界目睹了中国首次载人交会对接的精彩;今天，再一次被任命为“神十一”航天员乘组指令长的他，将和战友陈冬完成在太空驻留一个月的挑战。

　　陈冬，男，汉族，1978年12月出生，河南洛阳人，中国人民解放军航天员大队三级航天员，上校军衔。10月17日，他将和景海鹏一起驾驶神舟十一号飞船飞赴太空，他也是第二批5名男航天员中首位实现飞天梦的人。

　　神舟十一号带了哪些任务?

　　神舟十一号此次任务的主要目的：一是为天宫二号空间实验室在轨运营提供人员和物资天地往返运输服务，考核验证空间站运行轨道的交会对接和载人飞船返回技术;二是与天宫二号空间实验室对接形成组合体，进行航天员中期驻留，考核组合体对航天员生活、工作和健康的保障能力，以及航天员执行飞行任务的能力;三是开展有人参与的航天医学实验、空间科学实验、在轨维修等技术试验，以及科普活动。

　　神舟十一号飞船入轨后，2天内完成与天宫二号的自动交会对接，形成组合体，航天员进驻天宫二号，组合体在轨飞行30天。期间，2名航天员将按照飞行手册、操作指南和地面指令进行工作和生活，按计划开展有关科学实验。完成组合体飞行后，神舟十一号撤离天宫二号，并于1天内返回至着陆场，天宫二号转入独立运行模式。

　　目前，天宫二号运行在高度393公里的近圆对接轨道上，状态稳定，设备工作正常，推进剂等消耗性资源充足，满足交会对接任务要求和航天员进驻条件。执行神舟十一号飞行任务的各系统已完成综合演练，航天员飞行乘组状态良好，发射前各项准备已基本就绪。

　　为啥只带2名航天员?

　　神舟十一号飞船搭载2名航天员与天宫二号对接的计划发布后，引起一些国外专家和媒体的猜测。

　　澳大利亚航天专家莫里·琼斯发表文章说，在中国最近几次载人航天任务中，每次都将3名航天员送上太空。神舟飞船比俄罗斯的联盟飞船更大，可以轻松装下3名航天员，但即将进行的神舟十一号任务为什么减少了乘员人数?

　　对此，中国载人飞船系统总设计师张柏楠表示，神舟十一号任务的主要目的之一，是要开展航天员在太空中期驻留试验，因而刻意延长了驻留时间。

　　此前我国航天员在太空驻留时间最长的是神舟十号任务，共在轨飞行15天，其中12天生活在天宫一号与飞船组合体里，而根据已公布的计划，神舟十一号航天员将完成30天的在轨驻留。

　　但张柏楠表示任务规划尚未最终确定。

　　几天前，美俄航天员结束了近一年的太空生活，从国际空间站返回地球。张柏楠表示，我国空间实验室的生命保障系统并非可再生式，相比天宫一号，天宫二号的保障能力没有太大提升，跟空间站相比还有很大差距。

　　“当我国空间站建成后，也将采用可再生生命保障系统。”张柏楠说。

　　据了解，目前我国载人航天各项工作正按计划开展。将于2017年上半年，用长征七号运载火箭发射天舟一号货运飞船，与天宫二号对接，开展推进剂补加等相关试验;2018年前后发射试验性核心舱;2022年前后将研制并发射基本模块为20吨级舱段组合的空间站。

　　为什么没有女航天员?

　　对于天宫二号没有女航天员的疑问，天宫二号空间实验室总设计师朱枞鹏解释道，我国女航天员已经上去过两个，已经实现了飞行体验的目的。“这次两个男的，也是考虑三个人已经飞行过多次，同时考虑到空间实验室还要进行较大规模的空间应用，空间有限，受声明保障系统能力限制，为延长航天员在太空驻留时间，只能减少人数。”

　　“神舟十一号”有啥不同?

　　神舟十一号飞船即将带着两名航天员开始为期一个月的太空之旅了。与神舟一号到神舟十号相比,神舟十一号有哪些不同之处呢?

　　神舟十一号飞船GNC分系统指挥罗谷清表示,神舟十一号是中国载人航天工程三步走中从第二步到第三步的一个过渡,需要为建造载人空间站做好准备,因此具备了这三个不同的特点。

　　一、飞得更高,是因为未来的载人空间站轨道位置比较高。过去,神舟十号与天宫一号对接时,轨道高度是343公里。而神舟十一号和天宫二号对接时的轨道高度是393公里,比过去高了50公里。这与未来空间站的轨道高度基本相同,飞行也更加接近未来空间站要求。飞得更高对飞船的要求也更多,这意味着交会对接时飞船的控制与神舟十号不一样,还需要连续变轨。

　　二、实验更多,是因为这次飞行要进一步考核神舟飞船作为人员物资天地往返运输工具的性能。任务期间神舟十一号要进行4项在轨试验项目:宽波束中继在轨验证试验、变轨控制验证试验、帆板任意偏置角跟踪太阳功能验证试验和微生物控制试验。通过这些试验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。

　　三、时间更长,是因为此次任务中,航天员需完成组合体30天中期驻留任务,比神十的15天翻了一倍。在这一个月中,要保障航天员的生活健康,也要保证航天员执行飞行任务的能力,飞船在驻留、应急、返回方面的保障能力就比过去增强了。

　　“为了满足神十一飞得更高、实验更多、时间更长的需求,我们对神舟飞船进行了改进设计,神舟十一号的技术创新亮点有4个。”罗谷清说。

　　第一个亮点是天地联系更紧密了。神舟十一号飞船上配备了宽波束中继子系统,它能极大提高中继终端使用范围和工作能力,确保天地链路可靠性。罗谷清说,“飞船在天上飞,最好跟地面时刻有联系,地面站覆盖不到时,就需要通过中继卫星转接信号。这次我们加了宽波束,是为了争取让航天员每时每秒都能与地面连接上。”

　　第二个亮点是交会对接。光学成像敏感器是交会对接的眼睛,这一次交会对接的眼睛升级了。在“天宫二号”及以后的空间站任务中,交会对接会变成一项常态化任务,对接环境也将更复杂,这就对光学成像敏感器提出了更高要求。之前神舟飞船与天宫一号的交会对接任务中,应用的都是CCD成像敏感器。本次神舟十一号与天宫二号的对接,采用新一代光学成像敏感器CRDS。CRDS抗杂光的能力更强,即使在太阳强光直射时,“眼睛”也不会被“亮瞎”,具备了在苛刻光照条件下准全天候稳定测量能力,极大地提高了交会对接的可靠性。

　　第三个亮点是中期驻留。神舟十一号在配置上进行了优化,存储了更多食品、饮水等航天员支持用品,满足航天员驻留需求。飞船上设有应急返回系统,以保障航天员安全。“一旦出现问题,飞船可以马上分离返回。有自控系统,也有手控系统,都可以应急返回,确保航天员安全。”罗谷清说。

　　第四个亮点是优化热控设计。神舟十一号与天宫二号对接成功后,航天员要在组合体中完成30天中期驻留任务,这么长时间的驻留工作必须保证能源供应,这就需要太阳能帆板长时间对准太阳,为此组合体需要连续偏航。而在连续偏航过程中,有一些设备会长期对着太阳,还有一些设备长期晒不到太阳。因此,神舟十一号飞船的热控设计进行了相应改进,以消除组合体连续偏航引起的返回舱温度过低、设备容易结露的风险,和推进舱、贮箱、发动机温度过高可能超上限的风险。

　　多项技术改进，以适应飞行任务要求

　　中国载人航天工程办公室副主任武平在16日上午召开的神舟十一号载人飞行任务新闻发布会上表示，神舟十一号飞船充分继承了神舟十号飞船的技术状态，主要功能和技术指标保持不变。在此基础上，从满足本次任务要求，进一步提高可靠性安全性，以及验证未来航天技术三个方面，对神舟飞船进行了技术改进。

　　一是为满足本次任务要求，调整了轨道控制策略和飞行程序，使神舟十一号飞船能够适应本次任务交会对接轨道和返回轨道高度由343公里提高到393公里的要求;优化调整了货物装载布局方案，进一步提高了这次飞行任务的随行运输能力。

　　二是为进一步提高安全性可靠性，新配备了宽波束中继通信终端设备，显著扩大了测控覆盖范围，提升了飞船姿态快速变化时的天地通信保障能力，从而提高了航天员的安全性和飞船的可靠性。

　　三是为验证未来航天技术，满足未来空间站交会测量设备长寿命使用要求，对神舟十一飞船的交会测量设备进行了升级换代。

　　首个空间实验室将做哪些“高大上”的太空实验?

　　天宫二号是我国首个真正意义上的空间实验室，将完成十余项高精尖的实验任务，是载人航天历次任务中应用项目最多的一次。

　　“我们在深入研究国际空间科学和应用技术发展态势的基础上，充分利用天宫二号空间实验室平台支持能力和优势环境条件，安排了一批体现科学前沿和战略高技术发展方向的科学与应用任务。”天宫二号空间应用系统总设计师赵光恒说，这些任务涉及微重力基础物理、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学、空间天文探测、空间环境监测、对地观测及地球科学研究应用以及应用新技术试验等8个领域。

　　其中空间科学实验与探测项目包括空间冷原子钟实验、液桥热毛细对流实验、综合材料制备实验、高等植物培养实验、伽玛暴偏振探测等;对地观测及地球科学研究项目包括宽波段成像光谱仪、三维成像微波高度计、紫外临边成像光谱仪;应用新技术试验项目包括空地量子密钥分配试验、伴随卫星飞行试验等。这些应用任务共10余项，直接承研单位28家，装器有效载荷51件。

　　2项实验航天员直接参与

　　天宫二号将与拟于10月中下旬发射的神舟十一号载人飞船对接。航天员将进入天宫二号，参与操作高等植物培养实验和综合材料制备实验。

　　值得一提的是，研究人员历经三年多研制的综合材料实验装置，只用了电水壶功耗的1/9至1/5，却能实现真空环境下最高950摄氏度的炉膛温度。航天员将对材料实验炉进行开盖换样操作，这将是我国首次实现空间材料实验的航天员在轨操作。

　　“天极”望远镜：唯一的国际合作项目

　　“天极”望远镜的全称是“天极”伽玛暴偏振探测仪，由中科院高能物理研究所牵头，瑞士日内瓦大学、瑞士保罗谢尔研究所、波兰核物理研究所等参与，是天宫二号上唯一的国际合作项目。

　　作为国际上最灵敏的伽玛暴偏振探测仪，“天极”的探测效率比国际同类仪器高几十倍，它预期运行两年，可以探测到大约100个伽玛射线暴，为更好地理解宇宙中极端天体物理环境下最剧烈的爆发现象的产生机制作出重要贡献。

　　空间物理学：有望取得重大突破

　　天宫二号搭载了多项空间物理实验，如空间冷原子钟实验、空地量子密钥分配试验等，均属国际科学前沿，科学意义重大。

　　冷原子钟是一种高精度的计时装置。科学家们将激光冷却原子技术与空间微重力环境相结合研发成功的空间冷原子钟，将成为国际上第一台空间运行的冷原子钟，可以使飞行器自主守时精度提高两个量级。该实验在原子物理研究方面具有重大意义，在国防安全、高精度星钟等方面具有广泛应用价值。

　　量子密钥分配试验将在基于载人航天空间平台上实现天-地量子密钥传输试验，以及业务数据天地激光通信。该实验将为未来建立不可破译的信息安全系统、在国际上率先建立实用化的保密通信网络奠定基础。

　　对地观测仪器：全方位“感知”地球

　　我国载人航天的历次巡天任务都少不了在浩瀚的宇宙中从各个方位“感知”地球。天宫二号也搭载了多个新一代对地观测遥感器和地球科学研究仪器。

　　如宽波段成像光谱仪、三维成像微波高度计、紫外临边成像光谱仪等，突破了系列关键技术，在资源环境、生态环境、农林应用、海洋环境、大气污染和大气成分监测以及全球变化研究等领域有着广泛应用。

　　伴随卫星：天宫二号的守护者

　　天宫二号飞行期间还将在轨释放一颗伴随卫星。伴随卫星飞行试验将进一步验证小型高功能密度卫星、在轨释放、驻留伴随飞行等技术，并为未来新型航天器编队飞行技术奠定基础。

　　这颗伴随卫星搭载了高分辨率全画幅可见光相机，将在空间绕飞试验过程中对天宫二号与神舟十一号组合体进行高分辨率成像，堪称天宫二号和神舟飞船的“自拍神器”。

　　空间环境监测：为天宫二号保驾护航

　　航天员和航天器进入太空面临着外层空间环境的影响。在太空中，能量很高的带电粒子辐射可能导致航天器材料性能下降或损坏，也可能破坏航天员的器官组织，严重时甚至有生命危险。另外大气环境也会对运行其中的航天器产生影响。

　　天宫二号空间环境分系统由带电粒子辐射探测器、轨道大气环境探测器和空间环境控制单元3台仪器组成。它们将实时监测天宫二号轨道上的辐射环境和大气环境，实现舱外16个方向的电子、质子等带电粒子的强度和能谱监测，以及轨道大气密度、成分及其时空变化与空间环境污染效应监测等。(文丨泰伯网 宋泽)

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