原標(biāo)題：天宮二號(hào)中秋夜發(fā)射升空

天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室是在天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器備份產(chǎn)品的基礎(chǔ)上改進(jìn)研制而成,，全長(zhǎng)10.4米,，最大直徑3.35米，太陽(yáng)翼展寬約18.4米，重8.6噸，采用實(shí)驗(yàn)艙和資源艙兩艙構(gòu)型，設(shè)計(jì)在軌壽命不小于2年,，主要任務(wù)是接受載人飛船和貨運(yùn)飛船訪(fǎng)問(wèn)，開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和相關(guān)技術(shù)試驗(yàn),，驗(yàn)證空間站建造和運(yùn)營(yíng)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù),。

按計(jì)劃，天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射升空后,，將開(kāi)展平臺(tái)和空間應(yīng)用載荷測(cè)試,，并于神舟十一號(hào)飛船發(fā)射前，做好與神舟十一號(hào)飛船交會(huì)對(duì)接的準(zhǔn)備,。因?yàn)樘鞂m二號(hào)只有一個(gè)交會(huì)對(duì)接口,，必須等神舟十一號(hào)載人飛船撤離太空后，在明年才會(huì)與天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船交會(huì)對(duì)接,。天宮二號(hào)任務(wù)密度較大,，將進(jìn)行在軌維修和空間站技術(shù)驗(yàn)證等試驗(yàn)，這將是我國(guó)建設(shè)空間站之前進(jìn)行最后一次全面的技術(shù)驗(yàn)證,。

天宮一號(hào)的主要目標(biāo)是驗(yàn)證交會(huì)對(duì)接技術(shù),，而天宮二號(hào)則將開(kāi)展較大規(guī)模的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和空間應(yīng)用試驗(yàn)以及航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，安排了一批體現(xiàn)科學(xué)前沿和戰(zhàn)略高技術(shù)發(fā)展方向的科學(xué)與應(yīng)用任務(wù),。

天宮二號(hào)原本是天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器的備份產(chǎn)品,。中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院天宮二號(hào)總設(shè)計(jì)師朱樅鵬表示，天宮一號(hào)成功發(fā)射后,，這個(gè)備份產(chǎn)品并沒(méi)有被浪費(fèi)掉,，而是把它的設(shè)備用來(lái)做天宮二號(hào)。

“因?yàn)閭浞莓a(chǎn)品在地面上存放已久,，我們對(duì)設(shè)備和材料進(jìn)行了壽命試驗(yàn),，更換了一些非金屬材料，對(duì)設(shè)備做了延長(zhǎng)壽命的處理,，確保天宮二號(hào)質(zhì)量的可靠性,。”朱樅鵬說(shuō)。

中國(guó)載人航天工程辦公室副主任武平表示,，早前發(fā)射的天宮一號(hào)已于2016年3月16日全面完成了其歷史使命,。天宮一號(hào)預(yù)計(jì)2017年隕落，大部分結(jié)構(gòu)部件將在隕落過(guò)程中燒蝕銷(xiāo)毀,，對(duì)航空活動(dòng)以及地面造成危害的概率很低,，可能性極小。天宮二號(hào)在軌任務(wù)末期,，將受控離軌,，隕落至太平洋海域,，不會(huì)成為太空垃圾。

中國(guó)載人航天的“三步走”戰(zhàn)略現(xiàn)正處于第二步第二階段,。天宮一號(hào)發(fā)射成功,，中國(guó)載人航天進(jìn)入了空間實(shí)驗(yàn)室階段；天宮二號(hào)的發(fā)射成功,，標(biāo)志著我國(guó)即將邁入空間站時(shí)代,。空間站建設(shè)是我國(guó)載人航天工程戰(zhàn)略的第三步,，計(jì)劃于2020年左右建成,，2022年全面運(yùn)行。

空間站是多艙段的飛行器,，每艙段的重量可達(dá)20噸,，有多個(gè)交會(huì)對(duì)接口，能實(shí)現(xiàn)多飛行器同時(shí)對(duì)接,，所以未來(lái)空間站的“塊頭”將比天宮二號(hào)大很多，將長(zhǎng)期在軌運(yùn)行十幾年,，航天員在空間站駐留可能達(dá)到一年以上,。空間站建設(shè)涉及航天員長(zhǎng)期駐留,、微重力環(huán)境下艙內(nèi)外設(shè)備維修,、推進(jìn)劑補(bǔ)充加注等一系列關(guān)鍵技術(shù)支持，需要通過(guò)先期試驗(yàn)來(lái)掌握,。圖片制作/沙楠

生活

天宮二號(hào)為航天員配單車(chē)和跑步機(jī)

天宮二號(hào)是我國(guó)首個(gè)具備補(bǔ)加功能的載人航天科學(xué)實(shí)驗(yàn)空間實(shí)驗(yàn)室,，首次實(shí)現(xiàn)航天員30天中期駐留、首次應(yīng)用推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù),、提前驗(yàn)證空間站技術(shù),，并開(kāi)展大量載荷科學(xué)和應(yīng)用試驗(yàn)。為了使航天員在30天駐留期間生活和工作得舒適愜意,，這個(gè)約16-18立方米的“大開(kāi)間”有哪些奧妙之處呢,？北京青年報(bào)記者走進(jìn)了中國(guó)航天科技集團(tuán)公司，一探“大開(kāi)間”的奧妙,。

配有一個(gè)裝有靈巧手的機(jī)械臂

天宮二號(hào)是一個(gè)外部真空,、內(nèi)部有一個(gè)大氣壓的結(jié)構(gòu)。評(píng)價(jià)安全性的重要指標(biāo),，是漏氣量要非常小,。天宮二號(hào)是金屬結(jié)構(gòu)，但由于功能需要還有觀察舷窗,、開(kāi)關(guān)艙門(mén)等,，這些都是容易漏氣的環(huán)節(jié),。航天五院的設(shè)計(jì)師根據(jù)各種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了多種密封結(jié)構(gòu)，其中最為關(guān)鍵的就是密封圈,。一般密封圈都存在老化問(wèn)題,，何況太空中溫度變化更加激烈。設(shè)計(jì)人員從密封圈的配方,、結(jié)構(gòu)形式,、設(shè)計(jì)等多方面下手，又通過(guò)大量實(shí)驗(yàn),，終于取得了成功,。

在兩名航天員進(jìn)入天宮二號(hào)后，將全方位對(duì)他們進(jìn)行監(jiān)測(cè),，對(duì)航天員的各類(lèi)行為進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,。這些數(shù)據(jù)，將應(yīng)用于今后航天員在太空中長(zhǎng)期駐留相關(guān)項(xiàng)目的研制和改進(jìn),。在天宮二號(hào)中,，有一個(gè)裝有靈巧手的機(jī)械臂，它可以按照指令做旋轉(zhuǎn)螺絲,、拆卸設(shè)備等動(dòng)作,，開(kāi)展維修技術(shù)試驗(yàn)。技術(shù)成熟后,，它可代替航天員檢修艙外設(shè)備,，從而大大降低維修的風(fēng)險(xiǎn)和成本。

此外,，推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)是天宮二號(hào)的重要試驗(yàn)之一,，這也是空間站長(zhǎng)期飛行必須掌握的重要技術(shù)。如果這次試驗(yàn)成功,，我國(guó)將成為繼俄羅斯之后,，第二個(gè)掌握在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加核心技術(shù)的國(guó)家。

床頭藍(lán)牙音響可接收緊急呼叫

為了讓航天員在太空中有盡量大的活動(dòng)空間,，天宮二號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸基本按運(yùn)載火箭可容許的最大包絡(luò)做設(shè)計(jì),。但這給工程人員帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)，因?yàn)?ldquo;大開(kāi)間”在滿(mǎn)足舒適的同時(shí),，必須非常輕并且特別結(jié)實(shí),。工程人員經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算，研制出了這個(gè)直徑3米多的薄壁“大家伙”,。此外,，噪音也是航天員舒適生活的一大影響因素。為最大限度地減噪，設(shè)計(jì)人員在天宮二號(hào)里制定出嚴(yán)格的生活區(qū)和儀器區(qū)噪聲控制指標(biāo),，以最大限度地把噪聲控制在最小范圍之內(nèi),。

“我們有意識(shí)地把地板和天花板用顏色進(jìn)行了區(qū)別，墻壁也采用了非常柔和的米白色,。為了防止碰撞,，天宮一號(hào)的地板和墻壁非常柔軟，但航天員從太空回來(lái)后,，提出還是硬質(zhì)墻壁和地板好,，所以在天宮二號(hào)中我們進(jìn)行了改變，實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)采用了硬材質(zhì),。”中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院天宮二號(hào)總設(shè)計(jì)師朱樅鵬表示,。

在內(nèi)部設(shè)施方面，天宮二號(hào)配備了多功能工作臺(tái),，不用時(shí)可以折疊,，打開(kāi)后則可以在上面進(jìn)行電腦操作、閱讀,、進(jìn)餐等,。對(duì)通風(fēng)口也進(jìn)行了改造，降低了噪音,。在睡眠區(qū),，燈光可以調(diào)節(jié)，廣播也可以關(guān)閉,，航天員可以攜帶一些個(gè)人物品,，如家人的照片等,。床頭有一個(gè)藍(lán)牙音響,，可以接收地面?zhèn)鬏數(shù)木o急呼叫，而航天員的頭戴式耳機(jī)也改成了無(wú)線(xiàn)的,。

天宮二號(hào)內(nèi)部還加入了很多特色元素,，包括中國(guó)載人航天工程的標(biāo)志、航天科技集團(tuán)公司的標(biāo)志,，另外為紀(jì)念中國(guó)航天事業(yè)創(chuàng)建60周年,，艙內(nèi)還會(huì)有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的符號(hào)。

為航天員配備筆記本電腦,、平板電腦

天宮一號(hào)太空授課的情景讓很多人印象深刻,，這歸功于航天人研制的測(cè)控與通信子系統(tǒng)中的圖像、話(huà)音設(shè)備,。它們?yōu)樯裰凼惶?hào)飛船,、天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室裝上了眼睛和耳朵。天宮二號(hào)裝備的艙內(nèi)和艙外攝像機(jī)，使我們能看到航天器內(nèi)外的實(shí)時(shí)影像,；雙向圖像編解碼設(shè)備在保證圖像質(zhì)量的前提下大大節(jié)約了天地通信帶寬,；采用高保真編碼體制的話(huà)音設(shè)備能夠與航天員進(jìn)行實(shí)時(shí)通話(huà)，就算播放高質(zhì)量的音樂(lè)也不在話(huà)下,，讓地面人員能在幾百公里之外監(jiān)測(cè)天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)的一舉一動(dòng),。

“考慮到航天員要在天宮二號(hào)進(jìn)行中期駐留，我們?yōu)楹教靻T配備了筆記本電腦,、平板電腦,，航天員不僅可以工作，還可以進(jìn)行娛樂(lè),、閱讀,；同時(shí)，航天員在太空可以收看電視節(jié)目,，與家人進(jìn)行短信交流,。”朱樅鵬說(shuō)。

體能鍛煉方面,，為航天員配備了健身單車(chē),、跑步機(jī)。當(dāng)然,，跑步機(jī)是特制的,，需要用兩根橡皮帶從機(jī)器上綁住肩膀才能進(jìn)行跑步。在飲食方面,，最大程度地考慮到每名航天員的個(gè)人偏好,，特制了一批太空食品。個(gè)人衛(wèi)生方面,，準(zhǔn)備了特制的濕巾和刮胡刀,，對(duì)集便袋進(jìn)行了改進(jìn)，使其氣壓低于艙內(nèi),，防止氣味擴(kuò)散,。文/本報(bào)記者雷嘉新華社

任務(wù)

天宮二號(hào)將在太空完成哪些實(shí)驗(yàn)？

天宮二號(hào)是我國(guó)首個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室,，將完成14項(xiàng)空間科學(xué)和應(yīng)用任務(wù),，是載人航天歷次任務(wù)中應(yīng)用項(xiàng)目最多的一次。

天宮二號(hào)空間應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師趙光恒說(shuō),，這些任務(wù)涉及微重力基礎(chǔ)物理,、微重力流體物理、空間材料科學(xué),、空間生命科學(xué),、空間天文探測(cè),、空間環(huán)境監(jiān)測(cè)、對(duì)地觀測(cè)及地球科學(xué)研究應(yīng)用以及應(yīng)用新技術(shù)試驗(yàn)等8個(gè)領(lǐng)域,。其中空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)與探測(cè)項(xiàng)目包括空間冷原子鐘實(shí)驗(yàn),、液橋熱毛細(xì)對(duì)流實(shí)驗(yàn)、綜合材料制備實(shí)驗(yàn),、高等植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),、伽瑪暴偏振探測(cè)等；對(duì)地觀測(cè)及地球科學(xué)研究項(xiàng)目包括寬波段成像光譜儀,、三維成像微波高度計(jì),、紫外臨邊成像光譜儀；應(yīng)用新技術(shù)試驗(yàn)項(xiàng)目包括空地量子密鑰分配試驗(yàn),、伴隨衛(wèi)星飛行試驗(yàn)等,。

航天員親身參與兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)

天宮二號(hào)將與擬于10月中下旬發(fā)射的神舟十一號(hào)載人飛船對(duì)接。航天員將進(jìn)入天宮二號(hào),，參與操作高等植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)和綜合材料制備實(shí)驗(yàn),。

高等植物擬南芥和水稻將隨天宮二號(hào)進(jìn)入太空，科學(xué)家將研究植物種子在太空中萌發(fā),、生長(zhǎng),、開(kāi)花、結(jié)籽的全過(guò)程,，從而了解和掌握未來(lái)太空農(nóng)業(yè)發(fā)展的可能,。航天員將回收部分植物樣品供地面進(jìn)一步分析研究。

綜合材料制備實(shí)驗(yàn)選用多種新型結(jié)構(gòu)與類(lèi)型的材料樣品進(jìn)行研究,，如新型納米復(fù)合光學(xué)材料,、高性能熱電轉(zhuǎn)換材料、多元復(fù)相合金等,?？茖W(xué)家們將揭示這些材料在地面重力環(huán)境下難以獲知的物理和化學(xué)規(guī)律和性質(zhì)。值得一提的是,，研究人員歷經(jīng)三年多研制的綜合材料實(shí)驗(yàn)裝置,，只用了電水壺功耗的1/9至1/5,，卻能實(shí)現(xiàn)真空環(huán)境下最高950攝氏度的爐膛溫度,。航天員將對(duì)材料實(shí)驗(yàn)爐進(jìn)行開(kāi)蓋換樣操作，這將是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)空間材料實(shí)驗(yàn)的航天員在軌操作,。

“天極”望遠(yuǎn)鏡是唯一的國(guó)際合作項(xiàng)目

“天極”望遠(yuǎn)鏡的全稱(chēng)是“天極”伽瑪暴偏振探測(cè)儀,，由中科院高能物理研究所牽頭，瑞士日內(nèi)瓦大學(xué),、瑞士保羅謝爾研究所,、波蘭核物理研究所等參與，是天宮二號(hào)上唯一的國(guó)際合作項(xiàng)目。

伽瑪暴是宇宙伽瑪射線(xiàn)暴的簡(jiǎn)稱(chēng),，它的起源及相應(yīng)的物理過(guò)程一直是天文學(xué)最前沿課題之一,。這十幾年來(lái)，人們對(duì)伽瑪暴的研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,，但有關(guān)伽瑪暴的一些基本問(wèn)題還是沒(méi)有得到很好解決,。

作為國(guó)際上最靈敏的伽瑪暴偏振探測(cè)儀，“天極”的探測(cè)效率比國(guó)際同類(lèi)儀器高幾十倍,，它預(yù)期運(yùn)行兩年,，可以探測(cè)到大約100個(gè)伽瑪射線(xiàn)暴，為更好地理解宇宙中極端天體物理環(huán)境下最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制作出重要貢獻(xiàn),。

搭載國(guó)際第一臺(tái)空間運(yùn)行的冷原子鐘

天宮二號(hào)搭載了多項(xiàng)空間物理實(shí)驗(yàn),，如空間冷原子鐘實(shí)驗(yàn)、空地量子密鑰分配試驗(yàn)等,，均屬?lài)?guó)際科學(xué)前沿,，科學(xué)意義重大。

冷原子鐘是一種高精度的計(jì)時(shí)裝置,?？茖W(xué)家們將激光冷卻原子技術(shù)與空間微重力環(huán)境相結(jié)合研發(fā)成功的空間冷原子鐘，將成為國(guó)際上第一臺(tái)空間運(yùn)行的冷原子鐘,，可以使飛行器自主守時(shí)精度提高兩個(gè)量級(jí),。該實(shí)驗(yàn)在原子物理研究方面具有重大意義，在國(guó)防安全,、高精度星鐘等方面具有廣泛應(yīng)用價(jià)值,。

量子密鑰分配試驗(yàn)將在基于載人航天空間平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)天－地量子密鑰傳輸試驗(yàn)，以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)天地激光通信,。該實(shí)驗(yàn)將為未來(lái)建立不可破譯的信息安全系統(tǒng),、在國(guó)際上率先建立實(shí)用化的保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。

伴隨衛(wèi)星成天宮二號(hào)“自拍神器”

我國(guó)載人航天的歷次巡天任務(wù)都少不了在浩瀚的宇宙中從各個(gè)方位“感知”地球,。天宮二號(hào)也搭載了多個(gè)新一代對(duì)地觀測(cè)遙感器和地球科學(xué)研究?jī)x器,。

如寬波段成像光譜儀、三維成像微波高度計(jì),、紫外臨邊成像光譜儀等,，突破了系列關(guān)鍵技術(shù)，在資源環(huán)境,、生態(tài)環(huán)境,、農(nóng)林應(yīng)用、海洋環(huán)境,、大氣污染和大氣成分監(jiān)測(cè)以及全球變化研究等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,。

天宮二號(hào)飛行期間還將在軌釋放一顆伴隨衛(wèi)星,。伴隨衛(wèi)星飛行試驗(yàn)將進(jìn)一步驗(yàn)證小型高功能密度衛(wèi)星、在軌釋放,、駐留伴隨飛行等技術(shù),，并為未來(lái)新型航天器編隊(duì)飛行技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

這顆伴隨衛(wèi)星搭載了高分辨率全畫(huà)幅可見(jiàn)光相機(jī),，將在空間繞飛試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)天宮二號(hào)與神舟十一號(hào)組合體進(jìn)行高分辨率成像,，堪稱(chēng)天宮二號(hào)和神舟飛船的“自拍神器”。

空間環(huán)境分系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輻射環(huán)境

航天員和航天器進(jìn)入太空面臨著外層空間環(huán)境的影響,。在太空中,，能量很高的帶電粒子輻射可能導(dǎo)致航天器材料性能下降或損壞，也可能破壞航天員的器官組織,，嚴(yán)重時(shí)甚至有生命危險(xiǎn),。另外大氣環(huán)境也會(huì)對(duì)運(yùn)行其中的航天器產(chǎn)生影響。

天宮二號(hào)空間環(huán)境分系統(tǒng)由帶電粒子輻射探測(cè)器,、軌道大氣環(huán)境探測(cè)器和空間環(huán)境控制單元3臺(tái)儀器組成,。它們將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)天宮二號(hào)軌道上的輻射環(huán)境和大氣環(huán)境，實(shí)現(xiàn)艙外16個(gè)方向的電子,、質(zhì)子等帶電粒子的強(qiáng)度和能譜監(jiān)測(cè),，以及軌道大氣密度、成分及其時(shí)空變化與空間環(huán)境污染效應(yīng)監(jiān)測(cè)等,。

本版文/據(jù)新華社（除署名外）

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