天宮二號，神器武裝“太空之家”

顏士州

知識之窗

天宮二號，神器武裝“太空之家”

顏士州

天宮二號空間實驗室于2016年9月15日22時04分在陜西西安酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。天宮二號空間實驗室，是繼天宮一號之后我國自主研發(fā)的第二個空間實驗室，它將為進一步驗證空間交會對接技術(shù)及進行一系列空間試驗提供場所。

空間站的前身

什么叫空間實驗室？空間實驗室其實就是太空實驗室，它是一種載人航天科學(xué)實驗空間站，美國、俄羅斯早在80年代初就擁有了自己的空間實驗室，而我國是從2011年9月29日“天宮一號”的成功發(fā)射，才算有了自己的空間實驗室。

空間實驗室的操作先發(fā)射停留在太空的無人空間實驗室，然后用運載火箭將載人飛船送入太空，隨即跟停留在軌道上的無人空間實驗室交會進行對接，這樣宇航員才能從飛船進入空間實驗室開始工作。航天員完成工作后可以再乘飛船返回地球上來。此后，我國將發(fā)射“神舟十一號”與“天宮二號”對接，這樣才能完成對空間實驗室的建造。

空間實驗室與空間站有所不同，空間站是一種能供航天員居住的航天器。它的特點是規(guī)模龐大而且運行的時間長，空間站如同能住宿的房子一樣，可以提供生活設(shè)施，時間久了發(fā)生故障可以維修。空間實驗室是空間站的前身，屬于一種從載人飛船過渡到載人航天基礎(chǔ)設(shè)施的試驗性航天器。那么“神舟十一號”載人飛船一旦與“天宮二號”空間實驗室進行對接，航天員可以為期一個月時間駐留試驗，其目的是為年我國建成永久性空間站。

什么叫空間實驗室？空間實驗室其實就是太空實驗室，它是一種載人航天科學(xué)實驗空間站，美國、俄羅斯早在80年代初就擁有了自己的空間實驗室，而我國是從2011年9月29日“天宮一號”的成功發(fā)射，才算有了自己的空間實驗室。

空間實驗室的操作先發(fā)射停留在太空的無人空間實驗室，然后用運載火箭將載人飛船送入太空，隨即跟停留在軌道上的無人空間實驗室交會進行對接，這樣宇航員才能從飛船進入空間實驗室開始工作。航天員完成工作后可以再乘飛船返回地球上來。此后，我國將發(fā)射“神舟十一號”與“天宮二號”對接，這樣才能完成對空間實驗室的建造。

空間實驗室與空間站有所不同，空間站是一種能供航天員居住的航天器。它的特點是規(guī)模龐大而且運行的時間長，空間站如同能住宿的房子一樣，可以提供生活設(shè)施，時間久了發(fā)生故障可以維修?？臻g實驗室是空間站的前身，屬于一種從載人飛船過渡到載人航天基礎(chǔ)設(shè)施的試驗性航天器。那么“神舟十一號”載人飛船一旦與“天宮二號”空間實驗室進行對接，航天員可以為期一個月時間駐留試驗，其目的是為2020年我國建成永久性空間站。

“天宮二號”的靚麗身姿

“天宮二號”與“天宮一號”雖然都屬于一種飛行器，但兩者又有所不同，不同在“天宮二號”模塊化的，它即使發(fā)現(xiàn)問題也可以迅速維修。而且“天宮二號”裝備更強大、裝載量高、內(nèi)部環(huán)境好。

它里面的機械臂就是我國自主研究的機器人，它可以搬運貨物、在軌組裝，幫助航天員干活。它長10米，既可自主爬行，還可做局部精細化操作。也許你會認為自主爬行不足一談，但你想想看，太空里大的東西特別大，細小的東西形同針尖，這些工作該采取什么方法，如何組裝都不是一件容易的事。

“天宮二號”在設(shè)計的時候為了方便航天員太空生活，在內(nèi)部進行了精心設(shè)計。它有專門供宇航員工作的實驗室，航天員配備筆記本電腦，工作室的溫度保持恒溫；有專門的廚房，宇航員將事先準備好的飯菜儲存冰箱里，餓了只要拿出來熱一熱就可以吃了，當(dāng)然考慮到個人口味，特制了一些太空食品；在通信上為航天員配備了藍牙耳機可以和地面保持聯(lián)系，也可以收看電視節(jié)目，用網(wǎng)絡(luò)電視與家人進行短信交流；臥室里的環(huán)境更加舒適，鋪設(shè)了地板，艙內(nèi)燈光可以調(diào)節(jié)亮度，床前都配備了床頭燈，可以躺在床上玩手機聽音樂；娛樂室里面配備著健身器材，里面有單車、踏步器以及其它體育器材，供宇航員鍛煉

“天宮二號”與“天宮一號”雖然都屬于一種飛行器，但兩者又有所不同，不同在“天宮二號”模塊化的，它即使發(fā)現(xiàn)問題也可以迅速維修。而且“天宮二號”裝備更強大、裝載量高、內(nèi)部環(huán)境好。

它里面的機械臂就是我國自主研究的機器人，它可以搬運貨物、在軌組裝，幫助航天員干活。它長10米，既可自主爬行，還可做局部精細化操作。也許你會認為自主爬行不足一談，但你想想看，太空里大的東西特別大，細小的東西形同針尖，這些工作該采取什么方法，如何組裝都不是一件容易的事。

“天宮二號”在設(shè)計的時候為了方便航天員太空生活，在內(nèi)部進行了精心設(shè)計。它有專門供宇航員工作的實驗室，航天員配備筆記本電腦，工作室的溫度保持恒溫；有專門的廚房，宇航員將事先準備好的飯菜儲存冰箱里，餓了只要拿出來熱一熱就可以吃了，當(dāng)然考慮到個人口味，特制了一些太空食品；在通信上為航天員配備了藍牙耳機可以和地面保持聯(lián)系，也可以收看電視節(jié)目，用網(wǎng)絡(luò)電視與家人進行短信交流；臥室里的環(huán)境更加舒適，鋪設(shè)了地板，艙內(nèi)燈光可以調(diào)節(jié)亮度，床前都配備了床頭燈，可以躺在床上玩手機聽音樂；娛樂室里面配備著健身器材，里面有單車、踏步器以及其它體育器材，供宇航員鍛煉身體；在衛(wèi)生方面，特制了毛巾和抽水馬桶，使得氣壓低于艙內(nèi)，這樣氣味不易擴散，還可以廢物處理。

雖然“天宮二號”屬于空間實驗室，還不屬于空間站，但駐留天時間，這么長時間在太空生活完全是對航天員自身體能的考驗，同時也是對我國載人航天技術(shù)的挑戰(zhàn)。這次實驗的目的就是研究怎樣長時間提供適合人生活的環(huán)境，怎樣長時間提供包括水在內(nèi)的物資供給，這些都要在“天宮二號”中得到驗證。

“天宮二號”有哪些利器

據(jù)悉，我國將要進行14項科學(xué)實驗，而重點進行空間冷原子鐘實驗、伽瑪暴偏振探測、空地量子密鑰分配試驗。

單單看外表，“天宮二號”和“天宮一號”是差不多，但內(nèi)部系統(tǒng)是完全不一樣的，“天宮一號”屬于一種飛行器，它管對接飛船的任務(wù)，而“天宮二號”可以載人，完全具備著太空補加功能，宇航員要停留里面將推進劑補加。

而對于推進劑補加，其難度不是常人所想象那么簡單的，如同高空飛行中的飛機在空中加油一樣。它是由西安航天研究院研制的關(guān)鍵技術(shù)項目之一，“天宮二號”作為中國首個空間站的雛形，要想使得它在太空停留的時間長久，就得給它補充燃料，而航天器在運行期間，推進劑也在慢慢地消耗，就像飛行的飛機一樣，一旦起飛就得耗油，而油箱的容量畢竟有限。

那么航天器的推進劑消耗完了怎么辦？這就需要補加燃料，只要在空中“加油”，自然也就延長了壽命。

說起給航天器“太空加油”，花費了科學(xué)家大量的精力，補加推進劑要讓空間壓縮機壓縮燃料，在壓縮的同時燃身體；在衛(wèi)生方面，特制了毛巾和抽水馬桶，使得氣壓低于艙內(nèi)，這樣氣味不易擴散，還可以廢物處理。

雖然“天宮二號”屬于空間實驗室，還不屬于空間站，但駐留30天時間，這么長時間在太空生活完全是對航天員自身體能的考驗，同時也是對我國載人航天技術(shù)的挑戰(zhàn)。這次實驗的目的就是研究怎樣長時間提供適合人生活的環(huán)境，怎樣長時間提供包括水在內(nèi)的物資供給，這些都要在“天宮二號”中得到驗證。

據(jù)悉，我國將要進行14項科學(xué)實驗，而重點進行空間冷原子鐘實驗、伽瑪暴偏振探測、空地量子密鑰分配試驗。

單單看外表，“天宮二號”和“天宮一號”是差不多，但內(nèi)部系統(tǒng)是完全不一樣的，“天宮一號”屬于一種飛行器，它管對接飛船的任務(wù)，而“天宮二號”可以載人，完全具備著太空補加功能，宇航員要停留里面將推進劑補加。

而對于推進劑補加，其難度不是常人所想象那么簡單的，如同高空飛行中的飛機在空中加油一樣。它是由西安航天研究院研制的關(guān)鍵技術(shù)項目之一，“天宮二號”作為中國首個空間站的雛形，要想使得它在太空停留的時間長久，就得給它補充燃料，而航天器在運行期間，推進劑也在慢慢地消耗，就像飛行的飛機一樣，一旦起飛就得耗油，而油箱的容量畢竟有限。

那么航天器的推進劑消耗完了怎么辦？這就需要補加燃料，只要在空中“加油”，自然也就延長了壽命。

說起給航天器“太空加油”，花費了科學(xué)家大量的精力，補加推進劑要讓空間壓縮機壓縮燃料，在壓縮的同時燃料也在流失，那么科學(xué)家想出了在液路浮動斷接器上增加安裝接口，加快資源艙里的燃料流動。

“天宮二號”的核心是計算機系統(tǒng)，它能保證所有的分支系統(tǒng)有序地運行，儀表控制器是一種高性能計算機，用于跟其它系統(tǒng)進行交換數(shù)據(jù)，同時控制著系統(tǒng)的溫度，相當(dāng)于一個大“空調(diào)器”，一旦艙內(nèi)溫度過高或者過低，它都會及時調(diào)節(jié)，使得設(shè)備正常運行。

或許你還記得“天宮一號”授課的情景，系統(tǒng)中的圖像從萬里之遙能看得清楚，此次“天宮二號”安裝的攝像機采用高保真編碼話音設(shè)備和雙向圖像解碼器，會使得我們在電視熒幕上看得比上次更清楚，聲音聽得更仔細，地面上的人可以跟宇航員對話。

“天宮二號”和“神舟十一號”分別裝上無線設(shè)備，讓他們之間信息互通。應(yīng)答機分分秒秒監(jiān)測它們的方向、距離和速度，及時將信息返回地面。料也在流失，那么科學(xué)家想出了在液路浮動斷接器上增加安裝接口，加快資源艙里的燃料流動。

“天宮二號”的核心是計算機系統(tǒng)，它能保證所有的分支系統(tǒng)有序地運行，儀表控制器是一種高性能計算機，用于跟其它系統(tǒng)進行交換數(shù)據(jù)，同時控制著系統(tǒng)的溫度，相當(dāng)于一個大“空調(diào)器”，一旦艙內(nèi)溫度過高或者過低，它都會及時調(diào)節(jié)，使得設(shè)備正常運行。

或許你還記得“天宮一號”授課的情景，系統(tǒng)中的圖像從萬里之遙能看得清楚，此次“天宮二號”安裝的攝像機采用高保真編碼話音設(shè)備和雙向圖像解碼器，會使得我們在電視熒幕上看得比上次更清楚，聲音聽得更仔細，地面上的人可以跟宇航員對話。

“天宮二號”和“神舟十一號”分別裝上無線設(shè)備，讓他們之間信息互通。USB應(yīng)答機分分秒秒監(jiān)測它們的方向、距離和速度，及時將信息返回地面。

“天宮二號”給我們帶來哪些影響

首先在“太空計時”上有所突破，使得計量精度提高。這次對“空間冷原子鐘”的實驗，可以使人類對太空的計時時間更為精確，而且這種精確計時可以用于城市與城市之間的距離、出行地點以及里程等上面做到更精確的距離測算，尤其對導(dǎo)航定位做到百分百準確無誤。

隨著網(wǎng)絡(luò)信息的普及，許多人為自己不經(jīng)意泄密隱私而擔(dān)憂，“天宮二號”可以通過遙感加密，生成“公開密鑰”密碼系統(tǒng)，使得個人信息儲存計算機內(nèi)必須通過私人密鑰，才能獲得具體信息。

探測宇宙現(xiàn)象。“天宮二號”里“天極”望遠鏡可用來探測研究宇宙中的射線，用來高精度、系統(tǒng)性地觀測恒星演化、黑洞形成，為研究其它星球以及宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象做更深一步的監(jiān)測。

隨著城市數(shù)十層高的摩天大樓不斷出現(xiàn)，火災(zāi)等隱患也接踵而來，往往給消防設(shè)施帶來挑戰(zhàn)，由于消防泵的壓力有限，水槍的射程正常在米，如果航天渦輪泵推進技術(shù)用在這里，可以使水槍射程提高到 倍，為消防設(shè)施的裝備解決了問題。100 3

首先在“太空計時”上有所突破，使得計量精度提高。這次對“空間冷原子鐘”的實驗，可以使人類對太空的計時時間更為精確，而且這種精確計時可以用于城市與城市之間的距離、出行地點以及里程等上面做到更精確的距離測算，尤其對導(dǎo)航定位做到百分百準確無誤。

隨著網(wǎng)絡(luò)信息的普及，許多人為自己不經(jīng)意泄密隱私而擔(dān)憂，“天宮二號”可以通過遙感加密，生成“公開密鑰”密碼系統(tǒng)，使得個人信息儲存計算機內(nèi)必須通過私人密鑰，才能獲得具體信息。

探測宇宙現(xiàn)象。“天宮二號”里“天極”望遠鏡可用來探測研究宇宙中的射線，用來高精度、系統(tǒng)性地觀測恒星演化、黑洞形成，為研究其它星球以及宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象做更深一步的監(jiān)測。

隨著城市數(shù)十層高的摩天大樓不斷出現(xiàn)，火災(zāi)等隱患也接踵而來，往往給消防設(shè)施帶來挑戰(zhàn)，由于消防泵的壓力有限，水槍的射程正常在100米，如果航天渦輪泵推進技術(shù)用在這里，可以使水槍射程提高到3倍，為消防設(shè)施的裝備解決了問題。