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与“神十一”对接的“天宫二号”,你想知道的都在这儿了!

与“神十一”对接的“天宫二号”,你想知道的都在这儿了!

新华社

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摘要:北京时间10月17日上午7点30分,“神舟十一号”载人飞船发射成功。与“神舟十一号”对接的是“天宫二号”,航天员景海鹏和陈冬会在太空中在“天宫二号”内工作。

“天宫二号”是怎么上天的?

“天宫二号”空间实验室采用实验舱和资源舱两舱构型,全长10.4米,舱体最大直径3.35米,起飞质量8.6吨,设计在轨寿命2年。“天宫二号”由长征二号F T2火箭在酒泉卫星发射中心发射。

“天宫二号”空间实验室,起飞后约10分钟器箭分离,进入近地点200公里、远地点350公里的初始轨道,之后变轨进入高度约393公里的轨道,进行在轨测试。

神舟十一号载人飞船也在这里发射,入轨后经变轨调相,与“天宫二号”在高度为393公里的近圆对接轨道交会对接构成组合体,航天员进入“天宫二号”,开展空间科学实验和技术试验。组合体运行第30天,神舟十一号与“天宫二号”分离,航天员乘返回舱返回四子王旗主着陆场。“天宫二号”继续在轨飞行。

天舟一号货运飞船在文昌发射场发射,入轨后经变轨调相,与“天宫二号”交会对接构成组合体,进行推进剂补加试验等。天舟一号完成组合体停靠任务后与“天宫二号”分离,开展搭载载荷试验。“天宫二号”继续在轨飞行,开展空间科学实验与技术试验。

“天宫二号”有啥任务?

据中国载人航天工程新闻发言人武平介绍,发射天宫二号空间实验室,主要目的是接受神舟十一号载人飞船的访问,完成航天员中期驻留,考核面向长期飞行的乘员生活、健康和工作保障等相关技术;接受天舟一号货运飞船的访问,考核验证推进剂在轨补加技术;开展航天医学、空间科学实验和空间应用技术,以及在轨维修和空间站技术验证等试验。

那么,它与“天宫一号”是什么关系?

“天宫一号”主要是作为目标飞行器,完成了自主和手控交会对接任务。天宫二号是我国载人航天工程二步二阶段的首发飞行器,作为一个真正意义上的空间实验室,它将与神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船交会对接,并开展航天人员中期驻留、在轨维修技术试验、推进剂在轨补加等高大上的任务。为建造空间站打好前战,积累关键技术。

同天宫一号与神舟十号载人飞行任务相比,天宫二号与神舟十一号载人飞行任务具有哪些特点?武平介绍,第一,这是最接近未来我国空间站轨道要求的一次载人飞行任务。第二,这是目前我国空间应用项目最多的一次载人飞行任务。第三,这是我国持续时间最长的一次载人飞行任务。

“天宫二号”里面是什么样子?

不少小伙伴一定好奇,“天宫二号”到底是什么样子的?

央视的这段对天宫二号的解说简直太惊艳!

中国航天科技集团公司第五研究院“天宫二号”总设计师朱枞鹏说,“天宫二号”空间实验室,是在“天宫一号”目标飞行器的基础上研制的航天器,外形完全相同,但却将承担不同任务。从“天宫二号”任务开始,我国载人航天工程就进入空间应用发展阶段。

“就像过去是在修房子,房子修好后,就需要来用这个房子。”朱枞鹏形象比喻。

既然房子修好了,小伙伴们是不是很想知道这个天上的房子里都有啥?

据朱枞鹏介绍,“天宫二号”搭载了有效载荷51件,有机械臂、空间冷原子钟、高等植物培养箱、伴随卫星、紫外临边成像光谱仪等。这些载荷涉及微重力基础物理、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学等10多项空间科学和应用任务。

是不是感觉有点懵,没关系,我们挑几个专家为你详细解释。

比如,机械臂。舱内机械臂的灵巧手,跟人的手类似。可以用来做一些简单的维修工作,比如拧螺丝,拆设备。当然,未来的舱外机械臂用途更多,可以为空间站做舱外维修工作。

比如,“天宫二号”高等植物培养箱。培养箱相当于迷你版太空温室,用于培育水稻和拟南芥。通过试验,最终目的是在空间种庄稼,为航天员长期空间生活提供补给。

比如,空间冷原子钟。利用“天空二号”里的微重力条件,这台冷原子钟的稳定度将高达10的负16次方,可以将航天器自主授时精度提高两个数量级,能大幅提高如北斗卫星定位系统的导航精度。

再比如……

除了这么多不明觉厉的仪器,“天宫二号”里面还有什么接地气的家具呢?

当然有!“天宫二号”里面为航天员准备了跑步机、健身车、折叠多功能桌、冰箱……

跑步机?健身车?在微重力环境下,人都是漂浮的,怎么能够跑步呢?不用担心,细心的设计人员早就做好了解决方案。

太空跑步机上有一根特殊的橡皮带,航天员站在跑步机上,把橡皮带像背书包一样背在肩上,有弹性的带子会将人勒住,人就不会飘起来,腿部也会感到力量。是不是很有创意?

“天宫二号”上的“衣食住行”如何保障?

不久之后,两名航天员将以地球“来客”的身份造访此前以无人状态来到太空的天宫二号。在接下来的30天里,“天宫二号”如何保障航天员的衣食住行?朱枞鹏对此进行解读。

衣——“天宫二号”为航天员准备了外部绣有祥云图案的睡袋。睡袋的材料采用了特殊材料,具有抗阻燃、防静电、松紧可调、重量轻等特点。此外,天宫二号还为航天员准备了保暖内衣、保暖裤、运动服、运动袜等。考虑到太空工作的特殊需求,这些衣服设计都比较特别,有的衣服装有电缆,有的口袋用于放置辐射测试仪等。

食——由于航天员会在“天宫二号”发射1个月之后前往,为了保障食物的新鲜,天宫二号没有为航天员提前准备食物,而是由神舟十一号飞船来搭载。不过,天宫二号为航天员准备了可以长时间储藏的饮用水和氧气。并且,饮用水里面添加了负离子,让航天员可以喝到更纯净的水。

住——按照医学指标,“天宫二号”为航天员设置了舒适的环境,温度控制在19到23度,湿度为50%左右。氧气浓度与地面一致。同时,对舱内的有害气体、微生物进行过滤、清除,保证舱内空气清新。此外,“天宫二号”为航天员准备了大小便收集袋,收集袋采用负压技术,能够避免异味散出。

行——“天宫二号”安装了太空锻炼器材,包括特殊的跑步机用于全身锻炼;健身自行车用于锻炼下肢肌肉、以及拉力器用于锻炼肩部和背部肌肉。值得一提的是,为了解决在失重状态下如何跑步的问题,设计人员在跑步机上配备了一根有弹性的橡皮带,当航天员站在跑步机上时,把橡皮带背着肩上,可以防止人在运动过程中漂浮起来。

天空详见保证无误对接的“秘密武器”是什么?

激动人心的“太空相见”:比子弹速度快8倍的空中飞行器须安全无误对接。

在浩渺的天际划过一条长长的轨道,“天宫二号”和神舟十一号将在距离地球393公里的太空如约相见。

太空中,两个比子弹速度还要快8倍的空中飞行器安全可靠无误差地对接在一起,靠的是什么“秘密武器”?

——“准”:太空之眼

如果说“天宫二号”和神舟十一号的这场“太空之约”是谁牵线搭桥的话,那非微波雷达莫属。几百公里之外,它担当红娘牵起红线,就像是实现两个航天器在外太空交会对接的“眼睛”。

这双“眼睛”曾见证过多场轰动全宇宙的“恋情”,从“天宫一号”与“神八”、到“神九”、“神十”,再到如今的“神十一”,牵引着“天神”在相距几百公里外“相识”,再从“相遇”到“相连”。

这双“眼睛”有多厉害?经它一看,上至北京五环一整圈,下至一张桌子的长度,在如此之大的跨度中,它的测距精确程度可以达到一把尺长,测角精度相当于人眼测试视力时,相邻两行之间的角度,而速度测量的误差基本小于一只蚂蚁的爬行速度。

相比于上一代,这双“眼睛”还有三大升级:体积和重量比原来缩小了一半,功耗减少到原来的三分之二;具备“说话”功能,实现飞船和空间实验室之间的及时对话;披上盔甲,能应对高能粒子的冲击。

——“稳”:精准一牵

两个飞行器在太空中要经过几十万公里的追逐,才能完成最后“穿针引线”般的精准“牵手”,中间任何一点“跑偏”都不行。

这套装置就是载人运输飞船交会对接阶段的专用测量装置,用于测量二者交会对接的沿X轴、Y轴和Z轴方向的平移速度增量,简而言之,就是调整姿势,控制姿势,帮助飞行器在外太空还保持着平稳的“姿态”。

据了解,这套装置已经连续十次助力神舟系列飞船成功完成飞行任务。在本次任务中,它在所有测量加速度的设备中是精度和分辨率最高的,而且在一个单机内,同时拥有了加速度和微重力两个测量功能,但体积、重量和功耗没有显著增加。飞船在整个在轨飞行过程中,加速度的信息采集可全是依靠它来完成。

——“康”:太空家园 

这次神舟十一号飞船将乘载两名航天员和“天宫二号”完成对接,并在太空驻留30天,这也将达到我国航天史上最长驻留时间。

这漫长的30天谁来保障航天员的健康?不用担心,在外太空,已经为我们的航天员搭建起一个真实而美丽的太空家园。

由数种产品组成的微型“太空医院”实现了对航天员各项体征的适时“体检”:航天员的心跳、体温是多少?航天员心理状况如何?“电子小护士”会把相关指标发送到地面,由专家适时进行心理干预;航天员的肌肉疲劳,“电子小护士”还能来按摩。

要是我们的航天员在太空上想念家乡美食了怎么办?一个迷你“太空厨房”为航天员呈上热气腾腾的“鱼香肉丝、宫保鸡丁”等中式佳肴。而航天服温控调节装置就像是“太空空调”,确保航天员能舒适地生活在太空骤冷骤热的环境。

——“安”:点亮回家路

太空之旅不像电影和文学中描述的这般浪漫,也是时刻充满危险。

从火箭点火到船箭分离,虽然只有短短几分钟,但这是航天员进入太空的第一步,也是危险性较大的一个环节。好在有逃逸指令接收机这个飞行员的“降落伞”,一旦发生危险,3秒钟内将航天员连人带船“拽”离火箭,到达1.5公里外的安全地点。

在航天员着陆返回阶段,通过一套γ高度控制装置精准探测出返回舱距地面的高度,然后启动反推发动机,使“神十一”落地时的冲击力控制在安全限度内,确保飞船返回舱平稳着陆。

此外,“功勋雷达”回收一号此前圆满完成了“神舟一号”至“神舟十号”的安全回家引导任务。这次它将继续为飞船返回时安全穿越黑障区提供指令,保证航天员安全回家。 

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在“神舟十一号”载人飞船顺利发射成功的时刻,很多网友也表达了自己的激动心情——

@百里江湖

想起当时神舟五号发射时,全班同学连同老师一起暂停上课,打开教室角落的电视看了起来,一个个都还很激动。转眼间,十几年不经意的过去。这就叫做白驹过隙吧。

@時間眾籌者

景海鹏三次进太空,历史首人!可见他业务素质和心理素质超强!

@星夜下的菩提树

想当初神舟一号空仓发射到杨利伟短暂停留太空到宇航员能够太空行走再到现在能够较长时停留太空工作实验,短短十几年中国载人航天一步一个脚印追赶着世界航空前沿……真心感谢美国人,没有他们当初的排斥很瞧不起,中国载人航天发展不了这么快,事实再次证明靠别人不如信自己!祝祖国航天早日赶上美国!

@桃子同学7788

藏不住的笑容,哈哈科学家们很萌。第一次看直播,热烈祝贺神舟十一号载人飞船发射成功。

@youyou_yy

送娃上学的路上听的收音机直播,7:30前到达学校附近,爸爸故意开慢一些,让孩子们感受一下神舟十一号飞天的的伟大。

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