“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室的新突破

邱田

好消息！我國(guó)自主研制的“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室將于2016年9月中旬發(fā)射，之后還要開展在軌測(cè)試并建立自主運(yùn)行模式，做好迎接“神舟十一號(hào)”載人飛船訪問的準(zhǔn)備。這是繼“長(zhǎng)征七號(hào)”火箭首飛之后，我國(guó)載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室階段任務(wù)的第二次飛行。

“天宮二號(hào)”從外形上看和“天宮一號(hào)”差不多，還是由資源艙和實(shí)驗(yàn)艙組成的兩艙結(jié)構(gòu)，但它里面的內(nèi)容變化很大，尤其是很多為空間站建設(shè)研發(fā)的新型設(shè)備，在今年的任務(wù)中都將進(jìn)行測(cè)試。

“天宮二號(hào)”的資源艙為非封閉結(jié)構(gòu)，主要功能是為“天宮二號(hào)”在太空飛行提供能源和動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)艙作為一個(gè)密封艙，它的主要功能是為航天員在太空生活提供潔凈、溫度和濕度都適宜的載人環(huán)境和活動(dòng)空間。

相似的外形，變化的“內(nèi)心”

天宮二號(hào)”被稱為我國(guó)首個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室。那么，它與我國(guó)2011年發(fā)射的“天宮一號(hào)”有什么不同？又有哪些技術(shù)上的突破呢？

“天宮二號(hào)”是在“天宮一號(hào)”基礎(chǔ)上研制的航天器，外形完全相同，卻承擔(dān)著不同的任務(wù) — “天宮一號(hào)”主要是和載人飛船配合完成空間交會(huì)對(duì)接實(shí)驗(yàn)任務(wù)，而“天宮二號(hào)”則是我國(guó)第一個(gè)具備太空補(bǔ)加功能的載人航天實(shí)驗(yàn)室，要第一次實(shí)現(xiàn)航天員30天駐留、第一次試驗(yàn)推進(jìn)劑太空補(bǔ)加技術(shù)。所以，“天宮二號(hào)”相比“天宮一號(hào)”，沒變的是外形，變化的是“內(nèi)心”。

“天宮二號(hào)”不僅裝備更豪華、裝載量提高、內(nèi)部環(huán)境更好，搭載的設(shè)備也更先進(jìn)了。“天宮二號(hào)”搭載了全新的空間應(yīng)用系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)備，無論是數(shù)量還是安裝復(fù)雜程度，都創(chuàng)造了歷次載人航天器任務(wù)之最。例如，首次搭建了液體回路驗(yàn)證系統(tǒng)，用來驗(yàn)證空間站維修技術(shù)；首次搭載了機(jī)械臂操作終端試驗(yàn)器，將第一次開展人機(jī)協(xié)同太空在軌維修實(shí)驗(yàn)，為以后空間站任務(wù)提供技術(shù)儲(chǔ)備。值得一提的是，“天宮二號(hào)”的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是模塊化的，也就是說它出現(xiàn)問題時(shí)可以快速更換和在軌維修，這在國(guó)內(nèi)空間領(lǐng)域?qū)儆谑讋?chuàng)。

空間實(shí)驗(yàn)室≠空間站

說了半天“天宮二號(hào)”的任務(wù)，那么作為承擔(dān)著科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的空間實(shí)驗(yàn)室，它與以往我們常聽到的空間站有什么不同呢？

空間實(shí)驗(yàn)室，顧名思義，就是建造在太空中的實(shí)驗(yàn)室，航天員將在里面進(jìn)行短暫停留，開展各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

空間站是指可供多名航天員巡訪、長(zhǎng)期工作和居住生活的載人航天器。比較著名的空間站包括蘇聯(lián)發(fā)射建造的“禮炮號(hào)”空間站與“和平號(hào)”空間站，以及由美國(guó)、俄羅斯、日本、加拿大、巴西和歐洲空間局共同建造的國(guó)際空間站。空間站最大的特點(diǎn)就是規(guī)模和體積龐大、在軌運(yùn)行的時(shí)間久，比如國(guó)際空間站已經(jīng)為人類工作了18個(gè)年頭。

所以，簡(jiǎn)單來說，空間實(shí)驗(yàn)室更像是空間站的前身，是從載人飛船過渡到空間站的試驗(yàn)性航天器。