更宜居的“天宮二號”

姜浩峰

“人類已經到過了太空，但不滿足于來去匆匆，而希望在太空中長期停留。這個長留太空的‘小房子就是空間站。”上海市宇航學會資深科普專家李必光先生說。中國空間站一旦成功，將打破目前人類只有一個國際空間站的局面，甚至在現有國際空間站不再使用后的相當長時間內，中國空間站將成為唯一的選擇。

為中國“太空之家”奠基

當“圣瑪利亞”號、“平塔”號、“尼雅”號組成的哥倫布船隊從西班牙的巴羅斯港出發的時候，誰也不會想到，未來的北美將誕生地球上最繁華的都市，紐約的房價將遠超馬德里。

19世紀中葉，日后頗為知名的《大西洋月刊》已經在波士頓誕生了。1869年的時候，該刊曾經刊登了一篇署名阿爾弗雷德·黑爾（Everett Hale）的文章，提及未來人類將擁有“用磚搭建的月球”。這被后世堪稱是有關空間站的最初設想。當時光進入20世紀，蘇聯科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基和德國火箭之父赫爾曼·奧伯特，則更深一步地對空間站提出了設想。

20世紀70年代，蘇聯和美國的空間站相繼升空，至1986年，蘇聯發射了“和平號”空間站。盡管隨后不久蘇聯解體，但“和平號”空間站非但沒有解體，還成為了國際空間站。這一產權歸屬于俄羅斯的國際空間站，如今已相繼接納過俄羅斯、美國、英國、法國、德國、日本、敘利亞、保加利亞、阿富汗、奧地利、加拿大、斯洛伐克等12國135位宇航員在此工作。

現在停留在太空的國際空間站，于1998年11月首次發射，2011年2月全部建成，由美俄等16個國家共同管理使用。計劃使用到2024年。

如今“天宮二號”的發射，預示著中國載人航天第三步，已經邁出——作為中國空間站計劃的重要一步，“天宮二號”將完成再生式循環系統、有效載荷和應用系統的實驗等科研項目，隨后迎來“神舟十一號”飛船，為在茫茫太空搭建屬于我們中國的“太空之家”奠定堅實基礎。

在太空運行的“天宮二號”，能否像哥倫布船隊那樣，為人類最終開拓新的空間做出貢獻？甚至可以說——它會影響我們地球上的房價走勢嗎？某種程度上，還真有可能。

家，甜蜜的家

“天宮二號”發射的時候，于2011年發射的“天宮一號”仍然在軌。盡管“天宮一號”于今年3月16日全面完成歷史使命——正式終止數據服務，然而整體結構保持完整的“天宮一號”仍在距離地球370公里的軌道上運行著。如今，“天宮一號”正以每天100米的速度衰減，預計2017年下半年隕毀。

比較“天宮一號”與“天宮二號”，會發現兩者外形、尺寸基本類似，艙體高度同為10.4米，最大直徑同為3.35米，艙體重量同為8600公斤。但內部來說，“天宮二號”更像個甜蜜的家。

“天宮一號”是目標飛行器，“天宮二號”是空間實驗室。中國空間技術研究院“天宮二號”總設計師朱樅鵬介紹說：“空間實驗室相當于太空中的實驗平臺，我們研制的天宮二號就是這樣一個平臺，它是真正意義的空間實驗室。”

“天宮一號”實現了與“神舟九號”飛船交會對接，航天員在其間進行科學實驗，“天宮一號”驗證了在軌中長期飛行的生命保障技術，更驗證了近地軌道空間環境對載人航天器的影響。

在“天宮一號”的基礎上，“天宮二號”不僅將進一步考核交會對接技術，完成升級版的科學技術實驗，更將突破和掌握推進劑在軌補充技術，以及在軌維修技術試驗，突破中期駐留技術。

相比“天宮一號”，“天宮二號”顯然更加宜居。比如首次搭建了液體回路驗證系統;首次打在了機械臂操作終端試驗器，可以實現人機協同在軌維修;首次將系統設計為模塊化，可快速更換和在軌維修。

如果說“天宮一號”是一間裝修普通的房子，那么“天宮二號”則足以堪稱精裝修。“天宮二號”的空間尺寸約為15立方米，乍聽起來很小，但是在沒有重力束縛的作用下，航天員可以在空間里的任意地方走動，多出了上下兩維的活動空間。“天宮二號”的墻壁和各種設施都采用了更為明亮和豐富的色彩，墻壁是米白色的，扶手是藍色的，手腳限位器是綠色的。為了讓“天宮二號”有家的舒適感，室內采用了硬質材料，相當于鋪了層地板。這樣即使航天員始終處于失重漂浮狀態，在與內壁接觸行走時仍有地面的觸感。“天宮二號”的手腳限位器附加了調節大小的功能，可以適應不同航天員的手形，做到了真正的以人為本。此外，“天宮二號”加強了隔音降噪處理，即使在風扇電機處噪音也低于60分貝，很大程度上保證了航天員的正常生活需求。

最體現“天宮二號”似甜蜜的家的地方，是獨立的衛浴空間。航天員如廁時會使用特制的馬桶，這是一種連接在廁所底部的大型試管容器，使用時需打開抽風機對排泄物進行收集。小便經過水循環處理后成為純凈水，大便則通過機器密封后放入垃圾桶內。

如今地球上，人們的食品，從嬰兒果汁泥，到成年人服用的營養膠囊等，無不是從早期的太空特殊需求中脫胎而來。即將上天的中國航天員，將在“天宮二號”里生活30天，他們所享用的太空食品比過去有了很大的改變。米面、蛋奶、肉類、果蔬，不僅營養保障充分，“太空私房菜”還包括了魚香肉絲、土豆牛肉等等。為了讓航天員們吃上熱騰騰的飯菜，“神舟十一號”飛船在軌道艙內安放了微波爐，航天員可以在軌道艙加熱食物，然后回到較為寬敞的“天宮二號”里就餐。

為了防止睡眠中身體四處漂浮這樣如同“夢游”的現象發生，“天宮二號”為每一位航天員都配備了獨立的睡眠區和睡袋以固定自己的身體。航天員的洗漱活動也在睡眠區完成，在太空中無法用水洗澡，航天員就用消毒的毛巾擦拭身體，用免洗洗發液擦拭頭發，洗漱時用簾子隔開，也保障了宇航員的個人隱私。

長期密閉和失重的環境可能會對航天員的身心造成不良影響，例如出現肌肉萎縮、骨質疏松、精神緊張焦慮等情況。為了保證航天員的身心健康，“天宮二號”還設置了一系列的的運動和娛樂設施。例如設計者專門安裝了一臺太空自行車，通過每天練習踩踏自行車讓航天員保證一定的運動量。同時為了驗證空間實驗室長期有人在軌訓練的需要，還設置了一個驗證性的跑臺，可以像在地面上的跑步機上進行鍛煉。

運動結束后，如果航天員想讀本書或是看部電影，天宮二號照樣可以滿足這一需求。天宮和地面指揮中心建立了一個文件傳輸系統，可以實現雙方的信息傳輸，航天員只需發送信息選擇資料內容，待地面傳輸完畢后就可以在自己的筆記本電腦上觀閱了。

人類空間站歷史

1971年4月，蘇聯第一代空間站禮炮1號進入軌道;

1977年9月，蘇聯第二代空間站禮炮6號進入軌道;

1986年2月，蘇聯第三代空間站和平號上天，直至2001年3月完成使命墜入大氣層。其間共繞地球飛行8萬多圈，與31艘載人飛船和62艘貨運飛船實現對接。先后接待了12個國家的135名航天員，進行了1.65萬次科學實驗，創造了男女航天員在太空駐留時間最長的紀錄。

現在停留在太空的是國際空間站，于1998年11月首次發射，2011年2月全部建成，由美俄等16個國家共同管理使用。計劃使用到2024年。