中国空间站时代到来
中国空间站时代到来
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”。
中国观察