天宮二號成功入軌邁向太空站時代
中秋節(上月 15 日)當晚的 10 時 04 分,中國首個太空實驗室「天宮二號」在「長征二號 F」火箭推動下,從酒泉衛星發射中心順利升空,成功進入預定軌道。「天宮二號」預料在太空等候一個月後,將迎接本月升空的載人太空船─「神舟 11 號」,標誌著中國載人航天正式進入太空站時代。按計劃,中國將於 2018 年前後發射實驗核心艙,進行太空站建造技術驗證,並於 2022 年前後完成中國太空站的建造工作。
全長 104 米,重 86 噸的「天宮二號」,設計在軌壽命兩年,是中國第一個真正意義上的太空實驗室,採用實驗艙和資源艙兩艙構型。中國載人航天工程辦公室副主任武平接受新華社訪問時表示,「天宮二號」主要任務包括開 展大規模的太空科學實驗、應用試驗及航天醫學實驗,以及考核驗證太空人中期駐留、補給推進劑和在軌維修等太空船建造運營關鍵技術。
「天宮二號」在太空進行一系列測試後,將等待與「神舟11號」載人太空船在 距離地面 393 公里的軌道高度對接,屆時,兩名太空人將從「神舟 11 號」進入「天宮二號」進行為期30天的太空駐留實驗,然後再乘坐「神舟 11 號」返回地球。「天宮二號」則繼續駐留太空,等待明年中國第一艘貨運太空船「天舟一號」的到來,開展推進劑補加等相關試驗。
「天宮二號」並未像其他航天器一樣加滿油,而是以攜帶更多載荷產品和生活物資,邊飛行邊等待「天舟一號」的太空加油。據了解,太空加油的技術難度極大,此前僅有美國曾在軌驗證過。
等待「神舟 11 號」進行實驗
「神舟 11號」飛行任務是中國第6 次
載人飛行任務。據了解,擬於本月升空的「神舟 11 號」太空船所裝載的兩名太空人,在與「天宮二號」對接後,將進行14項重要實驗,包括空間冷原子鐘實驗、空地量子密鑰分配試驗及伽瑪暴偏振探測等。這些實驗對於中國在衛星導航技術、保密通訊、半導體材料、大氣監測及宇宙起源探索等研究至關重要,很可能將為相關領域帶來重大突破。
另一方面,「天宮二號」飛行期間還將在軌釋放一顆伴隨衛星,伴隨衛星將駐留伴隨飛行,對「天宮二號」展開實時觀測。而太空人在「天宮二號」駐留30天,加上獨立飛行的 3 天,總飛行時間從「神舟10 號」的 15天增加到 33 天,將是大陸 持續時間最長的一次載人飛行任務。
這次「天宮二號」成功入軌,標誌著中國向 2020年建成太空站計劃又邁進一步。太空站建設是中國載人航天工程第三步,太空站建好後,將開展更多科學研究和太空實驗,屆時中國也將成為世界上唯一一個擁有自屬太空站的國家,中國太空站將與美、俄、歐、日等國共同運營的國際太空站,一起翱翔於地球上空。
料 2020 年建成國際太空站
對此,有外國傳媒引述美國海軍軍事學院教授稱, 2022 年中國太空站很可能將成為一座國際性太空站,屆時會有更多發展中國家試圖跟中國共同開發太 空,美國應及時調整策略,與中國展開合作,否則會失去對中國未來航太計劃的影響力。
事實上,早於 2014 年 9 月,首次在中國舉辦的第27屆太空探索者協會( ASE)年會上,中國已經大致透露了整個太空發展計劃,宣布將在 2022 年建成太空站,並詳細介紹了太空站研製、發射計劃以及太空人培養的最新進展。
當時中國方面表示,「天宮一號」於2011 年 9月發射升空後,在軌期間先後與「神舟8 號」、「神舟 9 號」、「神舟 10號」太空船進行過六次交會對接。今年3 月,「天宮一號」正式終止數據服務,全面完成了其歷史使命,預計明年下半年隕落。據中國載人航天工程辦公室副主任武平表示,儘管「天宮一號」完成其歷史任務,但「天宮一號」結構完整,在墜落時,大部分會在大氣層燃燒,相信其碎平危及航空活動或地面的機會不大。當局會繼續密切監察「天宮一號」,如發現墜落有可能引發碰撞事件,會發出預警。她還強調,必要時會向國際公布「天宮一號」重返地球的預測報告。
首個具補加功能航太實驗室
與「天宮二號」比較,「天宮一號」主要是和載人太空船配合完成空間交會對接實驗任務,而「天宮二號」則增加了推 進補加設備,試驗推進劑太空補加技術等重要的科學實驗。因此,「天宮二號」是中國第一個具備太空補加功能的載人航太實驗室,這也將為未來國家太空站的建設儲備技術。
北京航太飛行控制中心總體室主任陳 險峰表示,「當後續的太空站組合起來以 後,內部的原料是有限的,這時就需要貨 運飛船不斷給它運送食品,水,或者是燃 料。『天宮二號』接下來還會和『天舟一號』貨運太空船一起用於補加實驗,使『天舟一號』繼續為『天宮二號』添加燃料。』
中國航天科技集團五院「天宮二號」總工程師朱樅鵬表示,在太空人入住前,有害氣體檢測裝置先要對艙內空氣質量進行檢測。一旦有害氣體的濃度超標,它就會發出警報,提醒太空人開啟空氣淨化系統。實驗艙內空氣得到過濾淨化後,太空人便可以放心入住。朱樅鵬又透露,太空人在「天宮二號」工作和生活 的空間大約有15立方米。佔地較大的供太空人鍛煉身體用的「跑台」和工作用的「多功能平台」採用了折疊方式進行收納,最大程度節省了空間。
為了讓太空人住得更舒服,讓他們在失重的太空中體會到在地球上的感覺,技術人員為「太空之家」漆上了不同的顏色,四周的牆面選擇了明亮的米白色,底部選擇了深灰色,工作台等面板採用了天藍色,多層次的顏色劃分給以航天員清爽的感覺。
利用藍牙技術傳信
技術人員還在「太空之家」的多個區域增加不少硬質扶手,並貼心地引入了駐留腰帶、無線藍牙耳咪等人性化設計來解放航天員的雙手,讓航天員在艙內更輕鬆自如工作。這一次,在「天宮二號」太空實驗室上還搭載了藍牙耳機和藍牙音箱,可實現太空人之間無線通話及
太空人與地面通話,並可同時使用無線語音設備進行話音通信。
尤記得女太空人王亞平在「天宮一號」開展太空授課時,進行過5項物理實驗,展示失重環境下物體運動特性、液體表面張力特性等物理現象。據了解,這次「天宮二號」,太空人將會透過手持攝錄機去展示此次太空實驗的過程和成果。陳險峰表示,「我們有兩名太空人,會安排一名太空人做實驗,另一名手持攝影機進行拍攝,我們也會把下行圖像切換到手持攝影機的頻道,這樣拍的內容就可以隨時上傳上來。」
據當年年會的組委員主席、中國載人航太辦公室副主任楊利偉介紹,2011年 9 月,中國政府批准中國的太空站工程,相關的研製和建設工作穩步推進,各種產品的研製、地面設施的建設以及大型科學實驗已經全面展開。
當年,他已經談到「天宮二號」太空 實驗室、「天舟」貨運太空船、「長征七號」運載火箭、「神舟 11 號」太空船、「長征2F 遙 11」火箭等主要產品已經進入研製關鍵階段。太空人以及有關地面設施設備進入飛行準備階段,太空站的核心艙以及兩個實驗艙也全面轉入飛行產品研製的實驗。海南航太發射場基本完工,已具備發射條件。
「天舟一號」或於海南發射
在談到海南發射場未來會與酒泉衛星發射中心如何分工時,楊利偉稱,海南發射場未來將用於貨運太空船、太空站的艙段以及一些大中型衛星的發射,而酒泉將負責人員的發射,兩大發射場是互補關係。
在有關中國有何後續太空人培養計畫時,楊利偉表示,中國一共進行過兩次太空人選拔,第一批選拔是 1995 年啟動, 1998年中國首批的14名太空人開始職業生涯。2009年啟動第二批選拔,2010年
賣房子也要遊太空
「天宮二號」升空,再次激起中國人的「太空情懷」。天宮升空後,內地最大在線旅行社-「攜程旅遊」針對幾千名用戶發起的一項調查顯示:九成攜程用戶表示對太空旅游抱有期待。此外,旅遊網站預訂數據顯示:今年極光、觀星等天文產品預訂同比增長500%。如果說有一款太空旅遊產品,你是否願意報名參加? 33%的用戶表示願意報名,60%用戶只要價格在承受範圍內就會報名,超過 9 成網友對太空旅遊抱有期待。而在被訪問你願意為太空旅遊花多少錢時,平均願意 46萬元,最土豪的網友願意花3,000 萬元。一些網友甚至回覆「有生之年若
能星際漫遊,願意賣房子圓夢。」
7名太空人開始自身的職業生涯。這7 人中包括2名女性太空人。這兩批太空人已經進行10 人、12人次的太空飛行,當時這些太空人正為「天宮二號」以及後續太空站任務做準備。他當時還強調,未來會有更多女性加入到中國太空人隊伍中來。
楊利偉並且表示,中國正在制定從非飛行員以外進行選拔的標準,太空站建成之後提供了一個國家級的實驗平台,在上面執行任務的將有大量工程人員和科技人員。所以中方正在考慮下一批太空人選拔將會涉及相關工程和科技人員。
邀美俄太空人交流
楊利偉表示,中國很重視載人航太工程的國際合作。中國曾邀請過美國、俄羅斯的太空人來中國進行交流,特別是近年, 中歐雙方的太空人進行互訪,在對方的訓練中心體驗短期的訓練。工程合作方面,在航太醫學、應用實驗以及太空人選拔訓練方面與不少國家有過實質性合作。包括他自己也曾在俄羅斯進行過失重飛機的訓練。在「神舟 8號」專案中,中國與德國合作進行了17項空間科學生命實驗。
在人類漫長的探索宇宙過程中,在相 繼完成進入太空、登月、建成空間站等壯舉後,各國都把火星甚至更遠的地方當做下一個探索目標。楊利偉也表示,載人登火星、深空探測將是人類載人航太更加長遠的目標。