http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2016-09-16
我国空间实验室天宫二号发射成功
开展平台和空间应用载荷测试 做好与神舟十一号飞船交会对接准备
EG365/视觉中国
9月15日，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F T2火箭将天宫二号空间实验室发射升空。
新华社记者 琚振华摄
科技日报甘肃酒泉9月15日电 （记者付毅飞）9月15日晚，一轮圆月悬挂在酒泉卫星发射中心上空。托举着天宫二号空间实验室的长征二号F T2运载火箭，身披着银色的月光，静静伫立在发射塔架前。
22时04分，火箭腾空而起，月亮“擦身而过”，直插云霄。约575秒后，天宫二号与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。
天宫二号空间实验室是在天宫一号目标飞行器备份产品的基础上改进研制而成，全长10.4米，最大直径3.35米，太阳翼展宽约18.4米，重8.6吨，采用实验舱和资源舱两舱构型，设计在轨寿命不小于2年，主要任务是接受载人飞船和货运飞船访问，开展空间科学实验和相关技术试验，验证空间站建造和运营相关关键技术。
按计划，天宫二号空间实验室发射升空后，将开展平台和空间应用载荷测试，并于神舟十一号飞船发射前，做好与神舟十一号飞船交会对接的准备。
长征二号F T2运载火箭与之前的长征二号F T1运载火箭技术状态基本一致，为进一步提高安全性与可靠性，进行了部分技术状态更改。
这是长征系列运载火箭的第236次飞行。
[中科网]
天宫二号发射成功 遥待神舟十一号载人飞船造访 有望实现相关科学重大突破
中国运载火箭技术研究院 孙浩/摄
科学网9月15日酒泉讯（记者王佳雯）中秋夜22时04分，伴随着巨大的轰鸣声，搭载着我国首个真正意义上的空间实验室天宫二号，长征二号F T2运载火箭从酒泉卫星发射中心腾空而起。约575秒后，天宫二号与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。
天宫二号空间实验室是在天宫一号目标飞行器备份产品的基础上改进研制而成，全长10.4米，最大直径3.35米，太阳翼展宽约18.4米，重8.6吨，采用实验舱和资源舱两舱构型，设计在轨寿命不小于2年，主要任务是接受载人飞船和货运飞船访问，开展空间科学实验和相关技术试验，验证空间站建造和运营相关关键技术。
按计划，天宫二号空间实验室发射升空后，将开展平台和空间应用载荷测试，并于神舟十一号飞船发射前，做好与神舟十一号飞船交会对接的准备。
长征二号F T2火箭与之前的长征二号F T1运载火箭技术状态基本一致，为进一步提高安全性与可靠性，进行了部分技术状态更改。
这是长征系列运载火箭的第236次飞行。
据中国航天科技集团五院天宫二号总设计师朱枞鹏介绍，天宫二号担负着与神舟十一号载人飞船交会对接完成两名航天员进行30天中期驻留，与货运飞船交会对接进行推进剂补加，在航天员驻留期间开展维修性技术试验及舱内其他实验项目，以及搭载14个科学实验开展空间技术应用等四项主要任务。
记者了解到，在等待与10月中旬发射的神舟十一号载人飞船交会对接期间，天宫二号将开展平台和应用载荷的在轨测试，包括对平台性能、交会对接支持、载人驻留环境功能支持等能力的测试，并对有效载荷进行功能性检查和测试。在神舟十一号载人飞船发射前，天宫二号还将再次进行状态和功能检查，确认是否满足载人对接条件和驻留要求，并调整轨道做好对接准备。
据载人航天工程空间应用系统副总设计师吕从民介绍，空间应用系统在神舟系列飞船以及天宫一号目标飞行器上，成功开展了50余项空间科学实验与应用试验，取得了一批具有重要价值的科学与应用成果。此次天宫二号应用任务则呈现项目多、创新性强、航天员直接参与、国际合作深入等特点，并有望在空间科学、基础物理学前沿取得重大突破。
“14项空间科学和应用任务，涉及30余家单位参与载荷研制，为保证各项任务并行开展，空间应用系统总体部将应用任务进行了科学合理地分解，我们设置了17个分系统，分系统又分解为科学研究、载荷研制等多个子系统。”吕从民称，总体部采用系统集成的概念，进行总体设计、系统集成测试、统筹在轨飞行试验，以最大限度地利用资源，获取应用效益。
吕从民表示，天宫二号空间实验室上安排的14项科学实验和应用试验项目之间相对独立，为此，空间应用系统安排了有效载荷运控在轨支持设备对应用项目进行统一的供配电、测控、数据采集管理传输，以统筹安排各载荷工作时间（实验时间、对地观测时间等）。
据悉，天宫二号是我国载人航天工程进入空间站阶段前的重要一步，也是我国载人航天工程“三步走”战略中第二步第二阶段。如中国载人航天工程新闻发言人武平所说，天宫二号与神舟十一号组合体的载人飞行任务将是最接近未来我国空间站要求的一次载人飞行，也将为空间站长期载人飞行的知识保障体系和运行机制积累基础。
链 接
天宫一号vs天宫二号
天宫二号被称为是我国首个真正意义上的空间实验室，是在天宫一号基础上研制的航天器，两者外形完全相同，但却承担着不同的任务。
天宫一号主要是和载人飞船配合完成空间交会对接实验任务。由于天宫一号是空间交会对接试验中的被动目标，所以也被称作“目标飞行器”。之后发射的神舟系列飞船，也称作“追踪飞行器”，入轨后主动接近目标飞行器。
而天宫二号则是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室，第一次实现航天员中期驻留、试验推进剂太空补加技术、在轨维修技术试验等重要的科学实验。
今年10月，中国将发射神舟十一号载人飞船，与天宫二号空间实验室进行对接，进行30天的航天员中期驻留试验，届时将会有两名航天员入住“天宫”。为方便航天员的工作和生活，天宫二号首次使用可展开的多功能小平台，并配备了蓝牙耳机和蓝牙音响，还为每个航天员安装了床前灯。
神舟十一号载人飞船发射前，天宫二号将再次进行状态和功能检查，确认是否满足载人交会对接条件和驻留要求，等待神舟十一号载人飞船。
与此同时，天宫二号还将开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验，包括释放伴飞小卫星，完成货运飞船与天宫二号的对接。是载人航天历次任务中应用项目最多的一次。
如今，“天宫一号”功成身退，“天宫二号”光荣上岗，将开创中国空间应用技术的新纪元。
迈向空间站时代
2016年10月
发射“神舟十一号”载人飞船并搭乘2名航天员与之对接，进行为期30天的航天员的太空驻留试验。
2017年上半年
用长征七号运载火箭发射“天舟一号”货运飞船，与天宫二号对接，开展推进剂补加等相关试验。
2018年前后
发射“天和一号”空间站核心舱。随后发射两个实验舱与“天和一号”空间站核心舱交会对接。
2022年前后
发射“巡天号”光学舱，基本模块为20吨级舱段组合的空间站，突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术，开展较大规模的空间应用。
（记者郭爽整理）
【科学网】
相关报道
天宫实验室：孕育重大突破
9月15日夜，伴随着轰隆巨响，长征二号运载火箭搭载着天宫二号空间实验室成功升空。
这一刻，中国科学院空间应用工程于技术中心副主任、天宫二号空间应用系统总设计师赵光恒心中也感概万千——此次天宫二号搭载的3大领域、8大主题的十余项空间科学和应用任务，每一项都是他的心头肉。
“我们应用系统团队在此次任务中体现出了攻坚克难的精神，攻克了大量关键技术，研发了许多从来没有过的组件。天宫二号应用任务学科领域跨度大、相当一批项目探索性、创新性强、技术指标高；大部分载荷为全新研制，系统复杂、集成度高、工程实施难度大。在时间要求特别紧迫的情况下，大家都卯足了一股劲，把精度如此之大、难度如此之高的载荷研制任务全部完成了。”
熟悉赵光恒的人都知道，他在载人航天领域是个“老司机”，但这次天宫二号任务，是我国载人航天历史上开展应用项目最多的一次，对赵光恒和他所带领的应用系统团队来说，许多事都还是“第一次”。
空间实验唱主角
载人航天工程实施以来，空间应用系统面向国家战略需求，跟踪国内外先进科学技术前沿，部署了我国第一个比较全面的空间科学研究计划，获得了大量重要的科学成果，掌握了一批重要的空间技术，为我国科学与应用发展奠定了坚实的基础。
随着我国载人航天事业快速发展，主要任务从探索、突破、掌握载人航天技术向空间科学实验和应用试验转变，我国载人航天工程进入了应用发展新阶段。
“在轨开展一定规模的空间科学实验、空间技术试验以及空间应用，是天宫二号空间实验室的主要任务之一。”赵光恒告诉《中国科学报》记者，“在深入研究国际空间科学和应用技术发展态势的基础上，空间应用系统充分利用天宫二号空间实验室平台支持能力和优势环境条件，安排了一批体现科学前沿和战略高技术发展方向的科学与应用任务。”
此次随天宫二号上天的任务，涵盖了微重力基础物理、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学、空间天文探测、空间环境监测、对地观测及地球科学研究应用以及应用新技术试验等8大领域，安排项目十余个。其中航天员直接参与操作的空间科学实验研究有2项，国际合作联合研究项目1项。直接承研单位28家，装器有效载荷51件。
顶天：向科学前沿进发
天宫二号空间实验室安排了三个空间科学物理领域重点项目，包括空间冷原子钟实验、空地量子密钥分配试验，以及伽玛暴偏振探测。这三个项目均属国际科学前沿，科学意义重大。
譬如，这次空间实验室搭载的空间冷原子钟，将成为国际上第一台空间运行的冷原子钟，本次冷原子钟实验采用激光冷却铷原子并与微波相互作用，有望实现三千万年误差只有一秒的精度，可以使飞行器自主守时精度提高两个量级。
中科院上海光学精密机械研究所研究员刘亮说：“空间冷原子钟的应用潜力很大。基础研究方面，测量广义相对论、暗物质、引力波等，都可能用到冷原子钟；应用上面，则可以跟‘北斗’卫星上的原子钟进行同步，这样我们在天上的原子钟能够统一起来，使我们国家的导航系统更稳定、导航精度更高。”
除了物理领域，这次天宫二号上还安排了多项空间科学实验，如液桥热毛细对流实验、综合材料制备实验等。
其中，液桥热毛细对流实验将开展遥科学实验。综合材料制备实验将实验多种新型结构与类型的材料样品。如新型纳米复合光学材料、高性能热电转换材料、多元复相合金等，航天员将多次作更换并回收实验样品供地面进一步分析研究。
而高等植物培养实验将首次开展微重力环境下光周期调控机理研究，而且应用了荧光蛋白基因表达先进技术手段。“天宫二号上，我们将有望实现‘从种子到种子’的全过程。把干种子带上天，适当时机进行浇水、萌发，全过程都在天上生长。等收了种子，航天员将回收部分植物样品供地面进一步分析研究。”中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究员郑惠琼说。
立地：为技术引领铺路
“在空间实验室安排新技术试验十分有必要，与基础研究不同的是，技术试验能够很快知道技术体系、方法是否可行。因此天宫二号能为验证国家战略和核心关键技术提供一个很好的试验平台。”赵光恒说。
天宫二号空间实验室此次安排了多项应用项目，均达到国际先进水平，应用意义重大，技术引领作用显著。如宽波段成像光谱仪、三维成像微波高度计、紫外临边成像光谱仪均为新一代对地观测遥感器和地球科学研究仪器，技术体制创新，技术指标先进，突破并掌握了多项核心关键技术，将会在资源环境、生态环境、农林应用、海洋环境、大气污染和大气成分监测以及全球变化研究等领域广泛应用并取得显著效益。
而伴随卫星飞行试验则将进一步验证小型高功能密度卫星、在轨释放、驻留伴随飞行等技术，在伴星分离释放和交会对接过程中将对飞行器进行近距离成像观测，同时开展微小型部组件空间试验验证。“我们对伴星的推进系统进行了改良，如果轨控技术能够进一步提高，未来就有望实现新型航天器编队飞行，也就是小卫星组网的目标。”中科院上海微小卫星工程中心研究员包海超表示。
“我们希望通过这些任务的实施，让我们国家在空间科学前沿探索部分重点领域方向进入世界先进行列，作出具有国际影响的重要发现。”赵光恒说，“在空间应用技术领域，能够引领我国未来空间应用技术发展，为解决国家迫切需求的重大应用问题提供和验证先进的解决方法和手段，取得显著应用效益，推动应用成果的示范和产业化。”
这，是空间应用系统团队的心声，也是中国载人航天工作者共同的心声。
【中科网】