在軌不辱使命探索繼往開來

科技 04-25

不辱飛天使命出色完成交會對接任務

天宮一號是我國自主研製的首個載人空間試驗平台，全長10.4米，最大直徑3.35米，內部有效使用空間約15立方米，可滿足3名航天員在艙內工作和生活需要，設計在軌壽命兩年。

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圖1：天宮一號與神舟八號飛船交會對接模擬圖

2011年11月3日，天宮一號與神舟八號飛船成功完成我國首次空間飛行器自動交會對接任務，並進行了二次自動交會對接。我國也由此成為世界上第三個獨立掌握航天器空間交會對接技術的國家。

在此之後，天宮一號出色地完成了與另外兩艘神舟飛船4次交會對接的使命。2012年6月，天宮一號與神舟九號飛船成功進行首次載人交會對接，景海鵬、劉旺、劉洋三名航天員首次進入天宮一號。在軌飛行期間，航天員劉旺操控飛船與天宮一號對接，實現了首次手控交會對接。在2013年6月神舟十號的對接任務中，天宮一號承擔了更多使命：聶海勝、張曉光、王亞平三名航天員對天宮一號進行在軌維護，並開展「太空授課」、航天器繞飛交會試驗、中短期在軌駐留等。

為了充分發揮天宮一號的綜合效益，2013年6月神舟十號飛船返回後，我國科學家針對天宮一號超設計壽命飛行的特點，綜合考慮飛行器自身的平台狀態和設備功能，以及我國後續載人航天技術試驗驗證需要，科學制定天宮一號飛行任務規劃，精心運營維護，嚴密實施監控，先後進行了多項拓展技術試驗和驗證。

試驗成果豐碩為後續任務提供經驗

天宮一號與載人飛船對接的短期飛行，是未來空間站長期載人飛行的過渡階段，飛行產品的可靠性是最重要的考核依據。三次任務的完成，從技術層面突破了很多關鍵技術。最主要的是突破和掌握了交會對接這一關鍵技術，掌握了組合體控制技術，也驗證了在軌中長期飛行的生命保障技術。天宮一號在軌三年的飛行期內，也對近地軌道空間環境對載人航天器的影響進行了充分驗證。這些都是為天宮二號的研製提供了經驗。

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圖2：航天員在天宮一號艙內開展太空授課活動

天宮一號和神舟九號、神舟十號兩次組合運行，六名航天員參加飛行任務，航天員在飛行程序執行、飛行平台照料方面之外，還按照計劃完成了多項航天醫學實驗任務，其中包括利用失重裝置開展了心血管的調節和高級腦功能實驗，失重條件下細胞學的研究實驗，以及雜訊測量、氣體質量採樣等相關實驗。這些實驗為未來更深層次的空間探索積累了大量科學實驗數據，也為航天員長期飛行探索了重要途徑。

此外，天宮一號還通過開展平台冗餘設計和設計潛力驗證試驗、載荷相關功能驗證和新模式探索試驗，以及測控相關試驗，為空間站設計研製和長期可靠運行積累了寶貴的數據和經驗；通過天宮一號運營管理實踐，不斷探索總結、改進完善，形成了科學合理的運營管理模式和高效順暢的組織運行機制，為空間站運營管理積累了寶貴經驗、奠定了堅實基礎。

注重綜合應用服務民生與未來

天宮一號在軌運營期間，以國民經濟建設和社會發展為目的開展了多項空間應用，同時為載人航天成果應用推廣做出了有益嘗試。

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圖3：天宮一號傳回的甘肅省酒泉市金塔縣南部附近高光譜全色影像（局部）

天宮一號裝載的高光譜成像儀先後獲取了北京、天津、上海等大城市，以及我國西部地區荒漠化、三江流域水文生態等重點地區的觀測數據，為國土資源調查、海洋應用、林業應用、城市環境監測、水文生態監測和應急災害監測等領域的應用研究提供了有力支撐。目前，高光譜成像儀已成功應用於礦產、林業、海洋等地球環境監測研究。

除地球環境監測外，天宮一號還開展了空間環境探測和複合膠體晶體生長實驗。空間環境探測主要是為了飛行器安全保障而設置的，包括帶電粒子探測、大氣成分探測、電離層擾動探測。膠體晶體生長是以理論科學研究為主的實驗，它主要研究複合膠體晶體在微重力空間中結晶和相變動力學的過程。通過天地比對實驗，為未來空間材料、地面新材料的製備奠定了良好的基礎。

為注重綜合應用效益發揮，天宮一號空間應用推廣服務平台於2014年3月開通運行，為國內公益用戶和國內外商業用戶，以及個人公眾用戶提供了大量有價值的天宮一號應用數據及服務。在公益使用方面，已經為包括國土資源部、農業部、交通運輸部、住建部以及海洋局、地震局等在內的十幾個部委，以及全國20餘所高校提供服務。該舉措在積極為經濟科技發展和社會公益服務的同時，也在商業化推廣應用機制方面進行了多方位探索，為載人航天成果應用推廣做出了有益嘗試。

天宮二號「接力」載人航天再啟新征程

在「十三五」開局之年，我國載人航天工程也進入一個全新的發展階段。按計劃，天宮二號空間實驗室將於2016年第三季度發射，隨後與搭載兩名航天員的神舟十一號飛船對接，2017年上半年，天宮二號還將與天舟一號貨運飛船對接。同時，作為發射貨運飛船的我國新一代運載火箭長征七號，也將於今年6月在我國新建的海南發射場進行首飛試驗。

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圖4：長征七號運載火箭

作為目標飛行器，天宮一號任務的主要目標是突破交會對接技術、組合體管控以及航天員中期駐留，這些都屬於先期技術驗證。天宮二號「接力」天宮一號，將是真正意義上的空間實驗室。雖然兩者外形完全相同，但天宮二號內容變化很大，也將承擔不同任務。天宮二號將驗證航天員中期駐留等空間站建造與運營的關鍵技術，突破和掌握貨運飛船交會對接以及推進劑補加等技術，並為系統開展空間科學實驗提供更強的載荷支持能力。

天宮二號，將實現航天員駐留太空30天；

天宮二號，將搭載全球第一台冷原子鐘；

天宮二號，將進行「從種子到種子」的植物全生育發展過程實驗；

天宮二號，將試驗從太空分發量子密鑰；

天宮二號，將搭載中瑞聯合研製的伽馬暴探測設備，探索宇宙奇觀；

天宮二號，將開展材料製備試驗，研究納米複合光學材料、高性能熱電轉換材料、高性能合金材料等等…….

2016，「天宮二號」繼往開來，將引領載人航天踏上新征程，進入應用發展新階段！

（來源：中國載人航天工程辦公室）

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