中秋之夜,我國首個真正意義上的空間實驗室———天宮二號開啟太空之旅。在北京航天飛行控制中心精確控制下,天宮二號于16日成功實施了兩次軌道控制,順利進入在軌測試軌道。目前狀態(tài)良好,各分系統(tǒng)工作正常。
中國航天科技集團公司天宮二號總設計師朱樅鵬16日接受采訪時說:“中國空間站預計2020年左右建成,如果天宮二號狀態(tài)良好,延期‘服役’,太空上或將首次出現空間實驗室與空間站交相輝映的畫面?!?/p>
天宮二號是天宮一號的備份產品,設計壽命為兩年。朱樅鵬介紹說,因為推進劑在軌補加技術的采用以及軌道高度的變化,天宮二號在軌壽命會大幅度提高。
“我們預期天宮二號應該可以持續(xù)工作超過5年,甚至更多的時間。”朱樅鵬說。
天宮一號于2011年9月29日發(fā)射升空,在軌期間先后與神舟八號、九號、十號飛船進行6次交會對接。2016年3月16日,天宮一號正式終止數據服務,全面完成了其歷史使命。
“天宮一號設計壽命為兩年,實際運行4年半?!敝袊d人航天工程辦公室副主任武平說,目前,天宮一號整器結構完整,正運行在距地面約370公里的軌道上,“預計2017年下半年隕落”。
在太空中,由于真空、輻射等環(huán)境因素,維持長壽命是個難題。天宮二號將首次試驗推進劑在軌補加技術,這也是我國未來空間站長期飛行必須掌握的關鍵技術之一。朱樅鵬介紹,推進劑在軌補加過程中對壓力和溫度的控制十分嚴苛,管路的對接也必須確保精準。“如果這次試驗成功,我國將成為繼俄羅斯之后,全世界第二個掌握空間站在軌推進劑補加核心技術的國家。”他說。
按照計劃,天宮二號將在距地面393公里的軌道高度,分別與神舟十一號載人飛船和天舟一號貨運飛船交會對接?!斑@與中國未來空間站的軌道高度基本相同。”武平說。
此前,我國載人飛行和交會對接任務都是在距地面343公里的軌道高度上展開的。朱樅鵬解釋,未來空間站長期運行需要在400公里左右的軌道高度。太空不完全是真空環(huán)境,也有大氣,高度越高大氣就越稀薄。也就是說,越高受到的阻力就會越小,所需要的補給量也會變小。
“空間站建成后,可能會調低天宮二號的軌道高度,或許會出現貨運飛船先與天宮二號對接進行補加,再與空間站對接。航天員既可以訪問天宮,也可以訪問空間站?!敝鞓葫i說。
天宮上“不明覺厲”的太空實驗
天宮二號3個空間科學物理領域重點項目是:空間冷原子鐘實驗、空地量子密鑰分配試驗、伽瑪暴偏振探測??臻g冷原子鐘將成為國際上第一臺空間運行的冷原子鐘,可以使飛行器自主守時精度提高兩個量級,在國防安全、高精度星鐘等方面具有廣泛的應用價值。
具有中國原創(chuàng)科學思想的液橋熱毛細對流實驗,有望更加深入地剖析和探索熱毛細對流的過程,進一步提升中國微重力流體科學的空間實驗能力和技術水平。
天宮二號上裝載的寬波段成像光譜儀、三維成像微波高度計、紫外臨邊成像光譜儀是新一代對地觀測遙感器和地球科學研究儀器,將會在資源環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、農林應用、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域廣泛應用并取得顯著效益。
伴隨衛(wèi)星飛行試驗進一步驗證在軌釋放、駐留伴隨飛行等技術,在伴星分離釋放和交會對接過程中將對飛行器進行近距離成像觀測,同時開展微小型部組件空間試驗驗證,為未來新型航天器編隊飛行技術奠定基礎。
空間環(huán)境探測,天宮二號上搭載的帶電粒子輻射探測器和軌道大氣環(huán)境探測器可獲取艙外各個方向粒子的強度和能譜,檢測軌道大氣密度、成分及其時空分布變化,并具備監(jiān)測原子氧和其他空間環(huán)境污染效應的多項功能。
高等植物培養(yǎng)實驗將首次開展微重力環(huán)境下光周期調控機理研究。而且應用了熒光蛋白基因表達先進技術手段,航天員將回收部分植物樣品供地面進一步分析研究。