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天宮二號(hào)在太空的1036天,都忙了些什么?

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  在運(yùn)行1036天22小時(shí)54分56秒后,天宮二號(hào)完成了它的“謝幕演出”。7月19日21時(shí)06分,天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室以受控方式,圓滿完成離軌和再入大氣層,少量的殘骸落入南太平洋預(yù)定安全海域。

  天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室2016年9月15日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空,在隨后兩年多的太空遨游中,它圓滿完成了多項(xiàng)任務(wù),有著許多高光時(shí)刻。此刻與它告別雖然有些許傷感,但是這一告別有著更為重要的意義。天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室是我國(guó)第一個(gè)真正意義上的太空實(shí)驗(yàn)室,可以說(shuō)是空間站的雛形,它的圓滿完成任務(wù),也意味著我國(guó)將正式進(jìn)入空間站時(shí)代。今天我們通過(guò)四問(wèn)天宮二號(hào),深入了解它的光輝歷程。

  問(wèn):1000多天的時(shí)間里,天宮二號(hào)都完成了哪些任務(wù)?

  答:在軌34個(gè)月 創(chuàng)造多個(gè)“首次”。

  天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室從2016年9月15日發(fā)射入軌以來(lái),共開(kāi)展了60余項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn),圓滿完成了航天員中期駐留、推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加等主要任務(wù),并出色完成了多項(xiàng)拓展任務(wù),其中多項(xiàng)創(chuàng)造中國(guó)航天史上的“首次”。

  2016年9月15日,天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射成功。

  2016年10月19日,神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功。航天員景海鵬、陳冬進(jìn)入天宮二號(hào),開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)30天的太空生活,創(chuàng)造了目前中國(guó)載人航天飛行時(shí)間最長(zhǎng)的紀(jì)錄。

  航天科技集團(tuán)五院天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室總設(shè)計(jì)師 朱樅鵬:針對(duì)中期駐留,我們也就第一次進(jìn)行了系統(tǒng)性的在軌宜居設(shè)計(jì),使航天員在軌生活工作更加舒適。

  4月27日,天舟一號(hào)與天宮二號(hào)成功完成了我國(guó)首次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加試驗(yàn),隨后,天舟一號(hào)與天宮二號(hào)還進(jìn)行了多次分離和交會(huì)對(duì)接,進(jìn)行了多次推進(jìn)劑補(bǔ)加以及驗(yàn)證了多角度空間交會(huì)對(duì)接、自主快速交會(huì)對(duì)接等技術(shù)。

  天宮二號(hào)上還開(kāi)展了大量的空間科學(xué)試驗(yàn)以及空間應(yīng)用試驗(yàn)。

  這次在天宮二號(hào)上,我國(guó)首次在空間完成“從種子到種子”全過(guò)程的空間植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),也為我國(guó)在未來(lái)的空間站上開(kāi)展同類研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 

  同時(shí),在天宮二號(hào)上面,還搭載著世界首臺(tái)空間冷原子鐘,它是目前人類研究出來(lái)的最精準(zhǔn)的鐘。此前,太空中的熱原子鐘已達(dá)到300萬(wàn)年誤差一秒的精度,而搭載在天宮二號(hào)上面的冷原子鐘更進(jìn)一步,達(dá)到了3000萬(wàn)年誤差少于一秒的超高精度。

  問(wèn):天宮二號(hào)運(yùn)行狀況良好,為什么要功成身退?

  答:繼續(xù)飛行會(huì)占用測(cè)控資源。

  滿滿“高光時(shí)刻”的天宮二號(hào),在最后再入大氣層之前所有設(shè)備依然狀態(tài)良好,并且已經(jīng)超期服役了300天。天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)在軌壽命是2年,而它實(shí)際飛行達(dá)到了2年零10個(gè)月。

  航天科技集團(tuán)五院天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室總設(shè)計(jì)師 朱樅鵬:我們繼續(xù)開(kāi)展了很多科學(xué)實(shí)驗(yàn),獲取了很多數(shù)據(jù),包括對(duì)地、對(duì)天等許多研究。針對(duì)推進(jìn)劑補(bǔ)加,我們進(jìn)行了長(zhǎng)壽命的拓展試驗(yàn)。另外我們還開(kāi)展了很多航天技術(shù)的拓展試驗(yàn),主要還是為將來(lái)空間站來(lái)積累更多的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。 

  朱樅鵬介紹,由于天宮二號(hào)已經(jīng)完成了它所要完成的所有任務(wù)和試驗(yàn),圓滿完成使命,繼續(xù)飛行下去,也只能檢驗(yàn)天宮二號(hào)自身平臺(tái)可靠性,同時(shí)還需占用大量資源。

  航天科技集團(tuán)五院天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室總設(shè)計(jì)師 朱樅鵬:繼續(xù)飛行的話,會(huì)占用測(cè)控資源,包括天基和地基的。那么為了把這些資源,包括測(cè)控資源和人力投入到其他的型號(hào)任務(wù)里面去,綜合考慮,我們還是安排現(xiàn)在讓它主動(dòng)離軌。

  問(wèn):天宮二號(hào)是如何“受控離軌”的?

  答:兩次變軌,提前計(jì)算墜落區(qū)域。

  有數(shù)據(jù)顯示,目前在地球周圍,大于10厘米的空間碎片已經(jīng)超過(guò)2萬(wàn)個(gè),這些遍布的太空垃圾,經(jīng)常讓馳騁的航天器不得不變道、躲避障礙來(lái)確保自身安全,因此主動(dòng)銷毀退役航天器是國(guó)際上共同的追求,但也是一個(gè)難點(diǎn)。

  天宮二號(hào)受控離軌的成功完成也為航天器領(lǐng)域廣泛推廣主動(dòng)離軌技術(shù)提供了有力支撐。這次天宮二號(hào)受控離軌、再入大氣層總共經(jīng)歷了兩次變軌。由于一些較大的航天器在燒毀之后,會(huì)存在部分殘骸掉落,因此必須在它進(jìn)入大氣層前對(duì)其進(jìn)行計(jì)算和控制,才能保證它的殘骸墜落到預(yù)定的安全區(qū)域。

  航天科技集團(tuán)五院天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室總設(shè)計(jì)師 朱樅鵬:它現(xiàn)在是個(gè)393公里高度的圓軌道,那么我們這次第一次是把它變成一個(gè)近地點(diǎn)是200公里的一個(gè)橢圓軌道。觀察一段時(shí)間,我們?cè)龠M(jìn)行第二次變軌,使它的近地點(diǎn)到70公里以下,那么直接就進(jìn)入大氣層,然后就燒毀了。

  天宮二號(hào)再入大氣層時(shí),在高速的狀態(tài)下與大氣摩擦產(chǎn)生上千度的高溫,同時(shí)再加上大氣阻力的影響,天宮二號(hào)在很短的時(shí)間內(nèi)便會(huì)燃燒解體。

  航天科技集團(tuán)五院天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室總設(shè)計(jì)師 朱樅鵬:如果有殘骸的話,它散布的范圍應(yīng)該還是比較寬的。幾百公里,甚至到一千公里,事先我們可以通過(guò)計(jì)算,就知道它會(huì)落到一個(gè)安全的地方。

  問(wèn):我們離建成自己的空間站還有多遠(yuǎn)?

  答:預(yù)計(jì)將在2022年前后建成。

  天宮二號(hào)功成身退,標(biāo)志著中國(guó)載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室階段全部任務(wù)圓滿完成。可以說(shuō)這是我國(guó)載人航天事業(yè)的又一個(gè)里程碑。

  經(jīng)過(guò)20多年的奮斗,我國(guó)先后成功將11艘載人飛船、1艘貨運(yùn)飛船、1個(gè)目標(biāo)飛行器、1個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室送入太空,實(shí)現(xiàn)11名航天員共14人次太空飛行和安全返回,圓滿完成載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略第一步、第二步全部既定任務(wù),為第三步建造中國(guó)人自己的載人空間站,解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題,奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

  中國(guó)載人航天工程總設(shè)計(jì)師 周建平:中國(guó)空間站將在2022年前后建成,它將建成一個(gè)長(zhǎng)期在軌飛行的載人空間載人飛行的平臺(tái),它將配置大量的空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應(yīng)用等實(shí)驗(yàn)的設(shè)備。我國(guó)空間站建造的完成將帶動(dòng)我們中國(guó)的載人航天進(jìn)入新的階段。

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