此时此刻,飞翔在九重天上的天宫二号正在与地球家园作最后的告别。在轨运行1000多天并完成全部预定任务后,它将按计划于北京时间7月19日受控重返大气层,以夺目的光彩落幕。很多人都清楚地记得,就在一年多前,经过2300多天的在轨运行,天宫一号在亿万人的注视下重新进入大气层,化作耀眼的光彩,完成了一场永远的告别。被载入史册。
虽然天宫一号和天宫二号的实际在轨运行周期比预期要长很多,但作为航天器,其使用寿命终究是有限的。在中国航天乃至世界航天发射史上,中国天宫在有限的服役期内取得了举世瞩目的辉煌成就。
天宫二号与天舟一号组合在轨运行示意图。图片来源:新华社
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20世纪90年代,中国制定了载人航天三步走发展战略:一是航天员上太空;二是航天员上太空;三是航天员上太空。二是多人飞行多日,宇航员出舱实现飞船与太空舱交会对接,发起短期载人任务。三是建设空间站,解决大规模长期载人航天应用问题。天宫一号、天宫二号继续奋战,携手神舟系列飞船,实现空间交会技术等多项重大技术突破,推动三步走战略第二步完美收官,实现战略布局第三步的目标。也就是说,为空间站的建设奠定了坚实的基础。
在太空穿针引线
2011年11月3日1小时36分6秒,浩瀚太空中,神舟八号和天宫一号两艘高速飞船准确实现空间交会对接,形成飞行集合体。这标志着中国成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个掌握太空交会对接技术的国家。该技术是实现空间站、航天飞机、空间平台和航天运输系统的空间组装、回收、补给、维护、宇航员交换和救援等在轨服务的前提。
亿万中国人民通过北京飞控中心的电视直播见证了中国的航天智慧,共同庆祝了这一激动人心的历史性时刻。
天宫一号的任务是为实施空间交会对接实验提供靶机;初步建立长期无人在轨运行和短期载人护理的载人航天试验平台,为空间站发展积累经验。此外,天宫一号还进行了一系列空间科学实验、航天医学实验和空间技术实验。作为中国载人航天事业发展的标志性任务,天宫一号的历史任务早在1992年就确定了。2002年,天宫一号目标飞行器任务方案通过论证审查,随后进入初步样机研制阶段。
2009年中央电视台牛年春节联欢晚会舞台上,天宫一号模型精彩亮相。其形象和使命迅速走进亿万家庭,为中国人民所熟知和赞誉。此后一年多时间,天宫一号已完成总装、综合测试、出厂审查和转运。
2011年9月29日,长征二号FT一号运载火箭从酒泉卫星发射中心腾空而起,将天宫一号准确发射入轨。大约一个月后,神舟八号飞船升空,与天宫一号进行空间交会对接。组合运行12天后,两者分离,再次成功进行交会对接试验。
2012年、2013年,天宫一号先后迎接神舟九号、神舟十号,并成功与神舟十号完成多次空间交会对接,完成了航天器组装、航天员在轨居住保障、航天等方面的控制管理工作开展了乘员在轨维护作业等一系列技术测试和验证,开展了地面遥感应用、空间物理与环境探测和空间材料实验,获得了大量有价值的数据信息和应用成果。
值得一提的是,天宫一号是中国第一座太空教室。神舟十号任务期间,航天员王亚平在聂海胜、张晓光的配合下,为全国超过6000万中小学生上了航天课。在约45分钟的神舟课堂上,王亚平演示了包括质量测量、摆锤运动、陀螺运动、水膜制作、水球等多项实验,并以天地对话的形式与孩子们互动。
2016年3月,天宫一号全面完成历史使命,正式终止数据服务。
2018年4月2日8时15分左右,经北京航天飞行控制中心及有关机构监测分析,天宫一号已重新进入大气层。再入区位于南太平洋中部地区。大多数成分已重新进入大气层。在此过程中被烧蚀和破坏。
来吧九天
如果说天宫一号是空间实验室的入门级实验飞行器,主要目标是完成空间交会对接任务,那么天宫二号就是真正意义上的小型空间实验室,旨在解决空间交会对接问题。具有一定规模和短期的专人看护。空间应用问题,具备条件开展各项工作和实验。
2014年3月,中国载人航天工程总设计师周建平向外界宣布,中国将实施天宫二号空间实验室任务。
2014年9月10日,时任中国载人航天工程办公室副主任杨利伟在第27届航天探索者协会年会上向外界透露了天宫二号任务的详细计划,其中包括: -2空间实验室将于2016年发射,并与随后发射的神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船实现空间交会对接。进一步突破掌握了推进剂在轨补给等空间站关键技术,并开展了一定规模的空间作业。应用。
2016年9月15日,天宫二号成功发射入轨。一个多月后的10月17日,神舟十一号飞船载着景海鹏、陈冬两名航天员从酒泉卫星发射中心升空,准确进入预定轨道。
经过多次变轨,于10月19日1时11分进入自主控制状态,以自主制导控制方式逐步接近天宫二号。北京航天飞行控制中心最终确认对接准备状态后,神舟十一号开始缓慢接近天宫二号。 3时24分,神舟十一号与天宫二号对接环接触,按照程序顺利完成一系列技术动作后,对接机构锁定,两飞行器建立刚性连接,形成组合。直到11月18日,神舟十一号和天宫二号解锁分离。此次任务,组合飞行时间总计30天,创造了中国人在太空停留时间的新纪录。与此前天宫一号与神舟飞船的空间交会对接和组合飞行相比,本次任务得到了进一步完善。除了更长之外,光学成像传感器和照明设备也进行了升级,以提高交会对接能力。可靠性和效率。此外,还对生命保障系统进行了全面检查和测试,积累了更多经验。
在轨推进剂补充技术,俗称太空加油,是建设空间站的核心技术之一。承担这一技术突破的重任落在了天宫二号和天舟一号货运飞船的肩上。 2017年4月20日,天舟一号发射入轨,随后通过五次轨道控制建立交会对接姿态。 4月22日对接成功,次日7时26分,推进剂补充试验开始。这是天宫二号与货运飞船之间的首次推进剂补给,也是我国首次推进剂补给试验。 4月27日19时07分,首次在轨推进剂补给试验完成,实现太空加油技术突破。
空间科学实验是天宫二号任务的重要组成部分。在轨运行期间,开展了对地观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术、航天医学等领域的应用和实验。其搭载的全球首个空间冷原子钟,可将航天器自主计时精度提高两个数量级,大幅提高导航定位精度,完成全部预定测试任务,实现误差小于1的预定目标3000万年来的第二次,将人类带到了最前沿。空间时间测量精度提高了1到2个数量级。星载伽马暴偏振探测器完成了伽马暴瞬时辐射的高精度偏振探测。
携手共建天河
天宫二号已经完成了历史使命,即将迎来最后的时刻。中国空间站建设准备工作和相关实验项目征集工作正在紧锣密鼓地进行。据中国科学院空间应用中心应用发展中心主任张伟介绍,中国计划在2020年发射空间站核心舱,并在2022年左右发射实验舱一和实验舱二。之后,这三个模块将形成T形结构,形成一个完整的空间站。预计空间站将于2022年后开始运行,在轨运行时间将超过10年。
2018年11月上旬,第十二届珠海航展开幕。观众兴奋地发现,展台上展示着中国天河空间站核心舱1:1的实物模型。这是它第一次被公众看到。整个空间站的核心舱长近17米,直径4.2米。它将成为未来中国空间站的指挥控制中心。据了解,《天河》额定船员为3人,船员最多可轮换6人。建成后将成为我国在轨长期稳定运行的国家空间实验室。其基本配置包括核心舱、实验舱一、实验舱二,每个舱的尺寸为20吨。核心舱包括节点舱、生命控制舱和资源舱三部分。它有三个对接端口和两个停泊端口。对接端口用于载人航天器、货运飞船等飞行器接入空间站。对接端口用于将两个实验舱和核心舱组装在一起,形成空间站组件。还有一个供宇航员进行舱外活动的出口舱口。核心舱轴向长度16.6米,大柱段直径4.2米,小柱段直径2.8米。主要用于空间站和航天员生活的统一控制和管理。具有长期自主飞行能力,可支持宇航员长期居住。支持航天医学和空间科学实验的发展。
在空间站实验方面,中国有关部门发起了实验项目征集活动,不仅针对国内科学界,也向国际社会发出热情邀请。
2018年5月28日,中国常驻维也纳联合国等国际组织代表团与联合国外空事务办公室在维也纳联合举行发布仪式,宣布中国空间站国际合作机会,正式发射与中国空间站开展国际合作,诚挚邀请世界各国积极参与发布。参与并利用中国未来空间站开展舱内外合作的星上实验。公告发布后,共收到来自27个国家的42份项目建议书。
经过两轮审议,有关各方最终确定了来自17个国家的空间天文学、微重力流体物理与燃烧科学、地球科学、应用新技术、空间生命科学与生物技术等9个项目为首批国际合作项目。
今年4月23日,第四个中国航天日前夕,中国载人航天工程办公室正式启动国内空间科学实验与技术试验项目公开征集,旨在进一步发挥中国空间站国家航天工程的引领作用。太空实验室。据了解,该实验项目有十几个研究方向,其中包括空间生命科学,研究动物、植物、微生物、细胞等;流体科学,研究微重力流体下的一些特殊规律;并开展基础物理、超冷原子物理的研究,了解超冷条件下原子的运行规律。此外,还利用大型舱外设施来观测宇宙,研究宇宙的起源和演化,研究黑洞、暗物质等。
值得注意的是,中国空间站还征集了一些科普项目。根据相关规定,大学生和高中生只要有好的想法都可以申请。对于对空间科学实验感兴趣的中国科学家来说,中国空间站将为他们搭建一个前所未有的实验平台。如果所提交的空间实验项目入选且身体条件合格,即可参与有效载荷专家的选拔,并有望在太空进行自己的实验。
人民日报海外版?张宝树