天宫二号｜揭秘天宫二号内部：技术突破助航天员实现中期驻留

 “太阳帆板展开”，指挥控制大厅顿时响起了热烈的掌声，中国首个真正意义上的空间实验室天宫二号发射成功。那么，天宫二号有什么技术突破？对我国载人航天工程发展又有何意义？

天宫二号曾经是“备胎”

2016年9月15日，甘肃酒泉，凌晨3点，发射场外飞天菩萨雕塑上一轮十五的月亮分外明亮。   东方IC 图

在日常生活中，备胎这个曾经是汽车不可或缺的设备，慢慢被人们赋予了另外一层意思——男女感情中的悲催角色。此次发射的天宫二号空间实验室曾经也是一个“备胎”，但与男女感情中悲催角色不同，航天器中“备胎”总是扮演重要角色。比如，嫦娥二号探测器曾是嫦娥一号的“备胎”，嫦娥四号探测器是嫦娥三号的“备胎”，它们都为我们更好地认识地球做出了重要贡献。其实，在专业术语中，它们不叫“备胎”，叫备份器。

天宫二号空间实验室总设计师朱枞鹏接受澎湃新闻（www.thepape.cn）采访时表示，航天是一项高风险事业，一些重大航天工程有时候会研制生产一个备份器。我国当初在研制生产天宫一号目标飞行器时，同时生产了一个备份器。随着天宫一号任务的圆满成功，备份器原有的使命就解除了。为了避免浪费，我们决定在这个备份器的基础上研制生产天宫二号空间实验室。

据了解，天宫二号的前身——天宫一号备份器在2011年就已经完成了生产工作，至今已经存放了5年之久。由于航天器都有一定的使用寿命，载人航天人命关天，天宫二号如何进行延寿成了团队面对的最重要任务之一。对此，朱枞鹏介绍说：“研制团队非常重视这个问题，对天宫二号近300台设备进行了‘寿命影响因素’分析，对一些易受损的橡胶制品进行了更换，一些金属设备也进行相应的检测和延寿。”

对于验证结果不符合要求的产品或者通过评估无法延寿的产品，研制团队果断选择产品再投产，确保天宫二号各项指标满足要求，不带一丝问题上天，为航天员提供一个安全的家。

天宫二号“变心”了

2016年9月9日，据中国载人航天工程新闻发言人、办公室副主任武平介绍，经中国载人航天工程空间实验室飞行任务总指挥部研究决定，天宫二号空间实验室定于9月15日22时04分发射。  东方IC 图

天宫二号采用两舱结构设计，由资源舱和实验舱组成。资源舱是非密封结构，主要功能是为天宫二号在太空飞行提供能源和动力，实验舱是一个密封舱，它可以为航天员太空生活和科学实验提供一个洁净、温度和湿度适宜的活动空间。天宫二号外形与天宫一号完全相同，那么，它与天宫一号有不同之处吗？

虽然两者外形上相同，但承担不同的任务。朱枞鹏告诉澎湃新闻（www.thepaper.cn）说：“天宫一号是目标飞行器，而天宫二号是空间实验室，不同的称谓意味它们的用途存在很大的差别。天宫一号主要与载人飞船对接，掌握太空交会对接技术；天宫二号则要第一次实现航天员30天中期驻留，第一次试验推进剂太空补加技术，以及开展大规模科学实验，注重空间科学应用。”

为了适应新的任务，天宫二号增加了不少新设备和新技术，并且内部环境也更加宜居。“以往我国航天员在太空驻留时间最长为15天，天宫二号发射成功之后，将会有两名航天员入住天宫，在那里工作和生活30天。中期驻留将是我国载人航天的一个重大突破，同时对航天员也是一个很大的挑战。天宫二号是航天员在太空的一个家，为了让这个家更加宜居，我们在室内灯光、噪声、舱内装饰等地方都进行针对性设计，比如舱内灯光采用米黄色色调，亮度可手动调节，并为航天员安装了床前灯。总结起来，就是尽量为航天员提供一个舒适的家。” 朱枞鹏说。所以说，天宫二号外形没有变，但“内心却变了”。

“高大上”的太空实验室

2016年9月14日，甘肃酒泉，中秋月圆，在酒泉卫星发射中心拍摄的即将发射天宫二号空间实验室的长征二号F火箭的发射塔架。 东方IC 图

天宫二号是我国载人航天工程二步二阶段的首发飞行器，也是我国首个真正意义上的空间实验室。朱枞鹏在天空二号空间实验室飞行任务情况介绍会上表示：天宫二号在太空主要完成三大任务：航天员中期驻留、推进剂在轨补加和在轨维修技术试验。此外，还将进行一系列空间应用科学实验、航天医学实验、空间站技术验证试验等任务，为第三步建造空间站提前开展相关技术验证，天宫二号算是我国建造空间站之前的过渡。

据了解，天宫二号在轨设计寿命为两年，在这两年时间里，天宫二号要进行的各类实验达到了史无前例的14项，是一个名副其实的太空实验室。天宫二号任务安排的14项空间科学和应用任务，涉及微重力基础物理，空间材料科学，空间生命科学和空间天文探测等多个领域。其中，有两项需要航天员直接参与操作。有一项是国际合作联合研究的项目。

在这些试验中，首次进入太空的空间冷原子钟备受瞩目。中国载人航天工程新闻发言人在天空二号空间实验室飞行任务新闻发布会上表示，天宫二号装载了世界上第一台太空运行的冷原子钟，有望实现10的负16次方秒量级的超高精度，这样就意味着有望实现3千万年误差一秒的超高精度，对卫星定位导航等生产生活及引力波探测等空间科学研究将产生重大影响。

武平还介绍，天宫二号装载的宽波段成像光谱仪、三维成像微波高度计、紫外临边成像光谱仪等新一代对地观测遥感仪器和地球科学研究仪器，技术体制新，指标先进。这些载荷的应用，将会提高我国在全球气候变化研究、大气污染和大气成分监测等领域的技术水平，将会产生显著的社会经济效益。