天宮二號升空搭建．巨型太空站2022運行
中國太空實驗室「天宮二號」於中秋之夜升空，會進行多項太空科研工作，包括香港中學生的3個實驗項目，並會與下月升空的「神舟十一號」載人飛船交會對接。按計劃，「天宮二號」升空後，將負責搭建巨大的太空站。
承擔海上測控任務的遠望5號船已在任務海域做好全面準備，有信心完成好「天宮二號」空間實驗室海上測控任務。（圖：中新社）
中國太空實驗室「天宮二號」於中秋之夜升空，會進行多項太空科研工作，包括香港中學生的3個實驗項目，並會與下月升空的「神舟十一號」載人飛船交會對接。按計劃，「天宮二號」升空後，將負責搭建巨大的太空站。
在酒泉衛星發射中心搭載天宮二號的長征二號FT2火箭，周三深夜已完成加註推進劑，周四下午2時開始進入發射前8小時的倒數狀態，到了晚上8時，發射架便會慢慢打開，至晚上10時04分發射升空。
預計屆時天氣良好。
「天宮二號」升空後，將進入約380公里的運行軌道在軌測試。
載人航天工程新聞發言人武平周三在新聞發布會上表示，「天宮二號」採用實驗艙和資源艙兩艙構型，全長10.4米，最大直徑3.35米，太陽翼展寬約18.4米，重8.6噸，設計在軌壽命2年，它載著14種航天醫學實驗設備，包括世界第一台空間冷原子鐘及伽瑪暴偏振探測儀，有助研究宇宙結構起源和演化過程。
連串科學實驗項目，還包括香港中學生在太空科技設計大賽獲獎的作品，分別是太空養蠶雙擺實驗和水膜反應，有助了解微重力環境中，事物的狀態變化。
將釋放一顆伴隨衛星
這次飛行中，「天宮二號」還將釋放一顆伴隨衛星，這是一顆微納衛星，搭載多個試驗載荷，並具備較強的變軌能力，具備開展太空任務的靈活性與機動性。
作為真正意義上的太空實驗室，「天宮二號」本次任務中的重頭戲之一，是與下月中旬升空的「神舟十一號」載人飛船，在離地393公里的軌道交會對接，此後，它將承載著兩名太空人在太空生活30天，實現太空人中期駐留。
「神舟十一號」總飛行時間是33天，比「神舟十號」多16天，將會是中國持續時間最長的一次載人航天任務。
按計劃，「天宮二號」升空後，將負責搭建巨大的太空站，2017年上半年驗證與「天舟一號」貨運飛船對接和資源補給技術，由太空人和「天宮二號」上的機械臂互相配合裝配。
2018年發射核心艙
2018年前後，中國還將發射「天和一號」太空站核心艙，成為中國自主建造太空站的重要起點，其後再發射2個實驗艙與「天和一號」太空站核心艙交會對接。
整個組裝工作將於2020年完成，最多增至6個艙，太空人數量由最初的3人增至6人，2022年投入全面運行。太空站的軌道高度為340至450公里，設計壽命為10年。
中國太空站最初將會有3個艙段組合體，包括一個核心艙、兩個實驗艙，每個艙都是20噸級。核心艙有5個對接口，可以對接一艘貨運飛船、兩艘載人飛船和兩個實驗艙，另有一個供太空人出艙活動的出艙口。整個系統總重量將達90多噸。
另外，中國還將發射一個獨立的光學艙，其功能類似「哈勃」太空望遠鏡，但視場是哈勃的300倍，能拍攝到40%左右的宇宙太空。光學艙將與太空站保持一定距離共軌飛行，需要補加推進劑或維護升級時，將與太空站交會對接，由太空人操作。
至於在2011年9月，發射的「天宮一號」設計壽命是2年，實際上已運行了四年半，目前已經停止數據服務，預計明年下半年便會隕落，正式完成歷史使命。
可邊飛行邊加油
同以往太空飛行器每次發射前都要攜帶大量的推進劑不同，天宮二號沒有了「糧草不足」的後顧之憂，通過中國航天科技集團五院技術人員為它研製的在軌補加系統，它可以實現在太空邊飛行邊「加油」，這將極大地提高在軌運行時間。
有了在軌補加技術，發射前也沒有和「天宮一號」一樣把「油箱」加滿、攜帶一噸多的推進劑，而是加了半箱「油」，節省的重量可以攜帶更多載荷產品和生活物資。
相比「天宮一號」時的任務，「天宮二號」上的太空人從3名變成了2名。中國航天科技集團五院「天宮二號」太空實驗室總設計師朱樅鵬表示，少了一個人，意味著太空艙中所帶的東西就少了。這次主要的目的是要飛更長時間，多一名太空人，需要的消耗品就更多。
「對接天眼」全新升級
《新京報》報道，「天宮二號」和「神舟十一號」的太空交會對接是搭建「太空之家」的重要一步，其間，兩者從相距150米到最終完成對接的階段技術難度最大、風險最高。
在高速情況下毫釐不差地對接在一起，一雙犀利而精準的「對接天眼」必不可少。在此次任務中，中國航天科技集團五院技術人員推出了全新升級的「對接天眼」——光學成像敏感器（CRDS），它由位於運輸飛船上的相機和位於目標飛行器上的目標標誌器組成。
航天科技集團五院技術人員龔德鑄介紹，在太空中，太陽光的照射強度是地球上的3到5倍，飛行器的「眼睛」在交會對接時很容易被閃壞，正因太陽雜光對產品的導航影響，以往交會對接時要選擇光線合適的時機，搶抓一天中最為合適的數小時「窗口期」。
此外，五院技術人員還將敏感器首次捕獲時間提高了一個數量級——由原來的約十秒縮短至不到幾百毫秒，這個時間就好比司機在開車時被強光晃到眼睛之後恢復正常視力的時間。
「天宮二號」設計更貼心
太空人生活工作兩不誤
「天宮二號」與「天宮一號」相同，均為長期在軌自動運行、短期載人的飛行器，是為未來的長期性太空站建設做準備。但兩者相比，「內在」
的變化很大。「天宮二號」較大的改進是裝備更豪華、裝載量提高、內部環境更好。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，這在國內太空領域屬於首創。
就太空人而言，要在這狹小的太空內待30天，在地球上可能不算什麼，但是在太空中，太空人面對的除了隊員就是看儀器，再或者就是無盡的宇宙，估計用盡了洪荒之力也看不到其他東西了。
為了讓太空人感覺更舒適，「天宮二號」在內部增加了很多貼心的設計。包括首次使用可展開的多功能小平台，太空人可以在上面寫字、吃飯、做科學實驗，生活工作兩不誤；通信方面為太空人配備了藍牙耳機和藍牙音響；用地板取代了地毯；艙內燈光採用米黃色色調，亮度可手動調節，並為每個太空人安裝了床前燈。
太空實驗室與太空站區別
太空實驗室
太空實驗室是建造在太空中的實驗室，這種特殊的實驗室需要先發射無人太空實驗室，然後再用運載火箭將載人飛船送入太空，與停留在軌道上的無人太空實驗室交會對接。接下來，太空人從飛船中進入太空實驗室，開展工作，完成工作後再乘飛船返回地球。
太空站
太空站是指可供多名太空人巡訪、長期工作和居住生活的載人太空飛行器。太空站最大的特點就是規模和體積龐大、在軌運行的時間久，比如由美國、俄羅斯、日本、加拿大、巴西和歐洲太空局共同建造的國際太空站，已經為人類工作了16個年頭。
太空實驗室像是太空站的前身，為發展太空站，從載人飛船過渡到載人航天基礎設施的試驗性太空飛行器。前者是為建造複雜程度更高的太空站所做準備工作。
在遠望5號船上負責對「天宮二號」的發射進行海上測控的參試人員，有條不紊地進行著各項模擬演練。（圖：中新社）
文章來源： 星洲日報／國際·2016.09.15