“天宮二號”：奠基中國空間站時代

發射“天宮二號”的長征二號F T2運載火箭

金秋九月，大漠深處的中國酒泉衛星發射中心迎來了中國航天事業新的里程碑：我國首個真正意義上的空間實驗室“天宮二號”如期升空。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，并隨后迎來“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。

全面體檢確保萬無一失

9月9日，“天宮二號”空間實驗室與長征二號F T2運載火箭等飛行產品完成總裝測試等技術區各項工作后，火箭與“天宮二號”組合體搭載著活動發射平臺駛出總裝測試廠房，平穩行駛約1.5小時后垂直轉運至發射區，“天宮二號”空間實驗室任務正式進入發射階段。

“天宮二號”與長征二號F T2運載火箭在升空前，要進行一系列的功能檢查和聯合測試工作。

11日中午“天宮二號”發射任務進行了發射區各個系統聯合演練，這次的聯合演練相當于對“天宮二號”的健康狀況進行全面體檢，對每個系統都有著重要意義。

據了解，這次演練的是火箭點火向前數3小時“關鍵時期”的任務，可以說是口令最密集、動作最多的階段。為了演練，“天宮二號”和長征二號F T2運載火箭已通上電源，攝像頭可以傳回清晰穩定的畫面，系統處于良好狀態。同時，火箭還進行一次模擬飛行，雖然在塔架上沒有真正飛起，但設備要按照從點火起飛到最終入軌大概580秒的時間進行全流程演練，接近發射當時的狀態。

此外，這次演練之后還有多次考驗，真正確保萬無一失。演練范圍將會擴大到全國，各地航天測控站都會參與進來，對所有任務狀態進行確認。在發射區開展的“天宮二號”空間實驗室與長征二號F T2運載火箭功能檢查和聯合測試工作后，完成最終狀態確認，火箭加注推進劑，中國航天史上一次意義非凡的壯舉拉開序幕。

搭載設備創載人航天器紀錄

“天宮二號”空間實驗室從外形上看和“天宮一號”沒什么不同，還是以資源艙和實驗艙組成的兩艙結構，但是內在卻有不同，也承擔著不同的任務。

“天宮二號”相比于“天宮一號”來說，不僅裝備更優、裝載量更高、內部環境更好，搭載的設備也更先進。其上搭載的全新配套的空間應用系統的科學設備，無論數量還是安裝復雜程度，都創造了歷次載人航天器任務之最。

例如，首次搭建了液體回路驗證系統，將驗證空間站維修技術;首次搭載了機械臂操作終端試驗器，機械臂通俗解釋就是一種典型的空間機器人，能用于空間站的在軌組裝、在軌維修、貨物搬運與轉移、輔助航天員出艙活動等，將第一次開展我國人機協同太空在軌維修試驗，為以后空間站任務提供技術儲備;為滿足推進劑補加驗證試驗的需要，對推進分系統進行了適應性改造。

在航天員中期駐留的密封艙內，設計上增加了消耗品配置，同時圍繞降低航天員的在軌工作強度、提高航天員在軌生活舒適度，進行了很多的設計改進，使航天員在駐留期間的生活和工作舒適愜意。

值得一提的是，“天宮二號”的系統設計是模塊化的，也就是說它出現問題時可以快速更換和在軌維修，這在國內空間領域屬于首創。

空間實驗任務之多史無前例

“天宮二號”升空后將成為我國最忙碌的空間實驗室，各類計劃的實驗項目達到史無前例的14項，涉及微重力基礎物理、空間材料科學、空間生命科學等多個領域，大多是當前世界最前沿的探索領域。

比如，中科院上海光機所研制的“空間冷原子鐘”搭載“天宮二號”發射升空，將成為國際上首臺在軌運行并開展科學實驗的“空間冷原子鐘”，同時是目前在空間運行的最高精度的原子鐘。“空間冷原子鐘”將激光冷卻技術和空間微重力環境結合，有望實現超高精度(約3000萬年誤差1秒)，將目前人類在太空中的時間計量精度提高1—2個數量級。

比如，量子密鑰分配地面終端配合，在地面站與“天宮二號”之間建立起量子信道，并在此基礎上進行空—地量子密鑰分配試驗，為載人航天的空地間量子保密通信以及未來的實用化天地一體廣域量子保密通信網絡建設打下基礎。

另外，在“天宮二號”空間實驗室中將開展擬南芥和水稻的培養實驗，著重探索在太空環境中如何控制植物開花結種的技術與方法，為建立保障人類長期在空間生存所必需的生命生態支持系統奠定基礎。

作為唯一的國際合作項目，“天極”望遠鏡的主要科學目標是探測研究遙遠宇宙中突然發生的伽瑪射線暴現象，并在國際上首次對伽瑪暴的偏振性質實現高精度、系統性地測量，從而深入地研究恒星演化、黑洞形成以及伽瑪暴爆發的物理機制，為更好地理解極端天體物理環境下產生的這種宇宙中最劇烈的爆發現象作出重要貢獻。

“天宮二號”發射完成后，按照計劃，10月中旬將發射“神舟十一號”飛船，搭乘兩名航天員，與“天宮二號”對接，進行人在太空中期駐留試驗;2017年，用長征七號運載火箭發射“天舟一號”貨運飛船，與“天宮二號”對接，開展推進劑補加等相關試驗。

中國載人航天工程分三步走，“天宮二號”空間實驗室的發射作為第二步第二階段首飛的載人飛行器意義重大。為了給后續空間站建立積累經驗，此次發射選擇了與未來我國空間站同樣高度的軌道，比“天宮一號”目標飛行器軌道高50公里，同時驗證未來空間站的交會對接，進一步提高交會對接的可靠性，對未來空間站的建造有承上啟下的作用。