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中国空间站时代到来
华夏经纬网   2019-07-22 10:56:05   
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 7月19日21时06分,在亿万民众的瞩目之下,在太空遨游了1036天的天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层,少量残骸落入南太平洋预定安全海域,回归地球怀抱。自此,中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。

  天宫二号收获颇丰

  2016年9月15日,天宫二号成功发射入轨。自入驻太空之日起,天宫二号就开启了忙碌的工作模式:“牵手”神舟十一号载人飞船;完成航天员中期驻留;考核面向中长期飞行的乘员生活、健康和工作保障等相关技术;还“接待”了天舟一号“快递小哥”,验证推进剂在轨补加技术……

  作为我国第一个真正意义上的太空实验室,空间科学实验是天宫二号任务的重要内容。天宫二号共搭载14项约600公斤重的应用载荷,以及航天医学实验设备和在轨维修试验设备,在轨运行期间,开展了60余项空间科学实验和技术试验,圆满完成各项既定任务,取得一大批具有国际领先水平和重大应用效益的成果。

  其中,天宫二号搭载的空间冷原子钟是国际上首台在轨运行的冷原子钟,根据在轨测试结果推算冷原子钟日稳定度达到7.2E-16,实现3000万年误差小于1秒的预定目标,将人类在太空的时间计量精度提高1至2个数量级。搭载的中欧联合研制的伽玛暴偏振探测仪(POLAR)成功探测到55个宇宙伽玛暴事例,为国际伽玛暴联合探测作出了重要贡献。

  随着载人航天的发展,如何在太空中培育植物,是人类长期在太空生活所必须解决的问题。在天宫二号上,搭载有一个温度适宜、光照可控的迷你培养箱。以往的太空植物培养实验周期都不超过20天,只能展开幼苗阶段的实验,而这次是我国首次在空间完成“从种子到种子”全过程的空间植物培养实验。此外,天宫二号还搭载太空养蚕、双摆实验、水膜反应等3个香港中学生太空科技设计大赛获奖的实验项目,取得了良好的社会效益。

  为建设空间站添砖加瓦

  事实上,天宫二号不仅收获颇丰,还完成了中国空间站发展的重要使命。在天宫一号备份目标飞行器的基础上改进研制而成的天宫二号,先后与神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船完成4次交会对接,成功支持两名航天员在轨工作生活30天,突破掌握航天员中期驻留、推进剂在轨补加等一系列关键技术,并在超期服役的300多天里,完成多项拓展试验,为中国空间站研制建设和运营管理积累了重要经验。在这里,航天员的角色必不可少。

  2016年10月17日,景海鹏、陈冬两名航天员搭乘神舟十一号飞船进入预定轨道。10月19日,经过多次变轨,神舟十一号与天宫二号建立刚性连接,形成组合体。直到11月18日,两个飞行器解锁分离,在这次任务中,组合体共飞行30天,创造了中国人在太空驻留的时间新纪录。两位航天员在太空中飞行了33天,是我国载人航天飞行时间最长的一次。通过这次飞行,对航天员在轨生活、工作、健康状态以及整个系统的维护、支持、保障等一系列技术都得到了验证,也为后续进行更长时间飞行奠定了可靠基础。

  与天宫一号和神舟飞船之前进行的空间交会对接和组合体飞行相比,此次任务除了时间更长之外,还升级了光学成像敏感器和照明设备,提高了交会对接的可靠性和效率,全面检验和测试了生命保障系统,为未来中国空间站的建设积累了更多经验。

  “太空加油”的技术突破也为中国空间站的建设添砖加瓦。推进剂在轨补加技术俗称“太空加油”,是我国空间站建设必须突破的最为关键的技术之一。承担该项核心任务的天宫二号和货运飞船天舟一号于2017年4月23日7时26分开始推进剂补加试验,这是天宫二号与货运飞船进行的第一次推进剂补加,也是中国首次推进剂补加试验。4月27日19时07分,首次推进剂在轨补加试验完成,中国人实现了“太空加油”梦。

  中国正式迈入“空间站时代”

  20世纪90年代,中国制定了载人航天“三步走”发展战略:一是发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用试验;二是多人多天飞行、航天员出舱,实现飞船与空间舱的交会对接,并发射短期有人照料的空间实验室;三是建造空间站,解决有较大规模的长期有人照料的空间应用问题。

  如今,随着天宫二号任务的结束,“三步走”战略的第二步完美收官,中国载人航天工程的第三步——空间站工程将全面展开,中国也由此正式迈进“空间站时代”。

  在2018年的第十二届珠海航展上,中国“天和”空间站核心舱1∶1工艺舱首次与公众见面,令在场的不少观众惊喜万分。事实上,中国空间站建设筹备工作和相关实验项目的征集工作一直在紧锣密鼓地进行,预计于2020年发射空间站核心舱,2022年左右发射实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ,每个舱段规模20吨级,构成完整的空间站。命名为“天宫”的中国空间站,在轨运行期间,由神舟载人飞船提供乘员运输,由天舟货运飞船提供补给支持。空间站设计寿命10年,可根据需要,通过维护维修进一步延长寿命,其额定乘员3人,乘组轮换期间短期可达6人。

  “天和”空间站核心舱用于空间站的统一管理和控制以及航天员生活,有3个对接口和两个停泊口。停泊口用于问天舱、梦天舱与天和舱组装形成空间站组合体;对接口用于神舟飞船、天舟飞船及其他飞行器访问空间站。同时,空间站规划了密封舱内的空间实验柜、舱外暴露实验平台以及共轨飞行的巡天光学舱,支持在轨实施空间天文、空间生命科学与生物技术、微重力基础物理、空间材料科学等学科领域的科学研究与应用项目。

  在空间站实验方面,中国有关方面已经启动了实验项目的征集活动,不仅面向国内科学界,并向国际社会发出盛情邀请。2019年6月12日,中国载人航天工程办公室和联合国外空司在维也纳联合发布第一批中国空间站空间应用国际合作项目定选结果,包括空间天文学、微重力流体物理与燃烧科学、地球科学、应用新技术、空间生命科学与生物技术等来自全球5大洲17个国家的9个项目成功入选,标志着中国载人航天工程迈出从独立自主发展到全球合作的重要一步。

  星空浩瀚无比,探索永无止境。今天,天宫二号已累计绕地运行16211圈,顺利完成了多项实验,功成身退。今夜,随着天宫二号的陨落,这个见证与完成了多个中国航天事业首次的空间实验室将与我们说再见。今后,中国空间站将接下中国载人航天未来发展的下一棒,未来可期。

  欢迎回家,天宫二号。

  (光明日报记者 章文)

 

责任编辑:胡光曲

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