今天的節(jié)目，我們從2016年的中秋節(jié)開始說起。這一年的中秋月圓之夜有些特別，晚上22點04分，伴隨著震耳欲聾的轟鳴聲，我國第一個空間實驗室“天宮二號”，在長征二號FT2運載火箭的托舉下，順利升空。?

　　“天宮二號”的巡天之旅，肩負著為更好地觀測和認識地球，提供絕佳視角的重要使命。它搭載的尖端設(shè)備能讓太空活動看得更加清晰明了。這其中，凝聚著眾多科研人員的心血。所以今天我們共同來回望那些令人震撼的瞬間。?

　　我國從1992年開始實施載人航天工程，經(jīng)過20多年發(fā)展，目前已經(jīng)具備了開展較大規(guī)?？臻g應用的基本條件。載人航天的主要任務，也從探索、突破、掌握載人航天技術(shù)，向空間科學實驗和應用試驗轉(zhuǎn)變。而天宮二號空間實驗室的啟用，正是我國載人航天進入新階段的重要標志。?

　　下面，我們先來認識一下天宮二號。?

　　在外觀上，它和我國2011年發(fā)射的天宮一號有些類似，說她倆是“孿生姐妹”也不為過。畢竟，天宮二號原本就是為天宮一號準備的備份飛行器，都采用實驗艙和資源艙兩艙構(gòu)型。根據(jù)我國載人航天工程技術(shù)人員介紹，天宮二號全長10.4米，最大直徑3.35米，太陽翼展的寬度大約18.4米，重8.6噸，設(shè)計在軌壽命2年。艙內(nèi)宇航員活動的范圍有15到18立方米，按6立方米即可滿足一人居住的人機功效來看，天宮二號上住兩位航天員是比較寬敞的。?

　　中秋之夜，能看到天宮二號發(fā)射升空，的確令人振奮。當酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心指控大廳的屏幕上顯示，天宮二號成功進入預定軌道的時候，空間應用中心系統(tǒng)副總設(shè)計師呂從民，也松了一口氣。為了準備天宮二號升空隨帶的各種載荷在發(fā)射前的大量測試任務，他和科學家及工程技術(shù)人員忙碌了兩個多月。然而，發(fā)射成功僅僅是一個起點，緊接著，科學家們從酒泉趕往北京，等待載荷開機。中科院上海光學精密機械研究所所長李儒新說：“實驗載荷順利開啟，才是挑戰(zhàn)的真正開始?！?

　　作為我國第一個真正意義上的空間實驗室，發(fā)射天宮二號的主要目的是接受神舟十一號載人飛船的訪問，完成航天員中期駐留，考核面向長期飛行的乘員生活、健康和工作保障等相關(guān)技術(shù)；再有就是，接受天舟一號貨運飛船的訪問，考核驗證推進劑在軌補加技術(shù)；還要開展航天醫(yī)學、空間科學實驗和空間應用技術(shù)，以及在軌維修和空間站技術(shù)驗證等試驗。?

　　對于多項技術(shù)的驗證和考核，設(shè)計師呂從民介紹說：“空間應用系統(tǒng)在天宮二號空間實驗室上安排了14項空間科學和應用任務，30多家單位參與載荷研制，為保證各項任務并行開展，空間應用系統(tǒng)總體部把應用任務進行了科學合理地分解，設(shè)置了17個分系統(tǒng)，分系統(tǒng)又分解為科學研究、載荷研制等多個子系統(tǒng)?？傮w部并不是把各載荷簡單連接，更不是各項應用技術(shù)簡單堆積，而是采用系統(tǒng)集成的概念，進行了總體設(shè)計、系統(tǒng)集成測試、統(tǒng)籌在軌飛行試驗，最大限度地利用資源，獲取應用效益。”?

　　天宮二號發(fā)射升空后，通過變軌進入高度約380公里的運行軌道，成功進行在軌測試。在迎接神舟十一號載人飛船之前，天宮二號空間實驗室會進入高度為393公里的近圓對接軌道，等待交會對接。并且需要一個月的時間，等待神舟十一號的到來。完成交會對接之后，就能為航天員組建一個“太空之家”。?

　　前面我們說到，天宮二號可以住下兩名航天員。在遠離地球393公里的冷寂太空，執(zhí)行長達30天的飛行任務，這不僅是對我國空間保障能力的嚴峻挑戰(zhàn)，也是對航天員生理和精神的雙重考驗。所以，健康、娛樂設(shè)施一個也不能“落下”。?

　　與天宮一號的“簡單裝修”不同，由天宮二號和神舟十一號所組成的“太空之家”是“精裝修”的，連內(nèi)部裝飾材料、生活輔助設(shè)施、照明設(shè)備、空氣環(huán)境等細節(jié)因素，都能用“科學設(shè)計”來形容。?

　　在天宮二號內(nèi)，航天員工作和生活的空間，占地比較大的是供航天員鍛煉身體用的“跑臺”，以及工作用的“多功能平臺”。?

　　天宮二號總設(shè)計師朱樅鵬說：“這兩者采用了折疊方式進行收納，以最大程度地節(jié)省空間。?另外，還搭載了有效載荷51件，有機械臂、空間冷原子鐘、高等植物培養(yǎng)箱、伴隨衛(wèi)星、紫外臨邊成像光譜儀。這些載荷涉及10多項空間科學和應用任務。?

　　例如，機械臂。艙內(nèi)機械臂的靈巧手，跟人的手類似。可以用來做一些簡單的維修工作，比如擰螺絲，拆設(shè)備。當然，未來的艙外機械臂用途更多，可以為空間站做艙外維修工作?！?

　　除了剛剛提到的設(shè)備，“天宮二號”還攜帶了高等植物培養(yǎng)箱。培養(yǎng)箱就像一個迷你版的太空溫室，用來培育水稻和擬南芥。假如有一天人類要星際旅行、移居外星球，首要任務是解決食物自給、氧氣和循環(huán)水等問題。高等植物培養(yǎng)實驗就是要研究地球上的植物是否可以克服太空微重力等極端環(huán)境影響，在太空環(huán)境中正常生長。通過試驗，最終目的是在空間站種莊稼，為航天員長期空間生活提供補給。?

　　再有一個非常重要的載荷，就是空間冷原子鐘。利用“天宮二號”里的微重力條件，這臺冷原子鐘的穩(wěn)定度高達10的負16次方，可以把航天器自主授時精度提高兩個數(shù)量級，能大幅提高如北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的導航精度。綜合看來，天宮二號是載人航天多次任務中應用項目最多的一次。?

　　我國載人航天的歷次巡天任務，都少不了在浩瀚的宇宙中從各個方位“感知”地球。天宮二號也搭載了多個新一代對地觀測遙感器和地球科學研究儀器。例如，寬波段成像光譜儀、三維成像微波高度計、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)林應用、海洋環(huán)境、大氣污染和大氣成分監(jiān)測以及全球變化研究等領(lǐng)域有著廣泛應用。?

　　正如我國載人航天工程辦公室主任王兆耀所說：“應用始終是我國載人航天工程發(fā)展的一個主題和追求的目標，我們在發(fā)展載人航天的過程中也一直高度重視發(fā)揮載人航天的綜合應用效益”。?

　　的確，廣袤的太空，蘊藏著巨大的資源，像微重力、強輻射、高溫、深冷等條件都是地球所無法具備的，這些為探索生命起源、開展基礎(chǔ)科學和前沿技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)，提供了良好的試驗場。?

　　我國已經(jīng)利用十艘神舟飛船和天宮一號，搭載了上千種作物種子、試管苗、生物菌種和材料，并通過生物工程的方法獲得大量新性狀品種，擁有了經(jīng)過航天搭載的農(nóng)作物共計9大類393個品系，培育成功并通過國家或省級鑒定的新品種有近百個，并且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中進行了大規(guī)模推廣應用。而天宮二號的成功發(fā)射，也同樣會掀起我國空間應用科學試驗的新高潮。在之后的節(jié)目中，我們將為您詳細講述“天宮二號”里的高科技。?



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