“天宮二號(hào)”筑巢太空

自9月15日開始,，我國“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射正式進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。而承載著中國載人航天工程承前啟后的關(guān)鍵一步,，“天宮二號(hào)”的發(fā)射在創(chuàng)下中國空間應(yīng)用科學(xué)研究全新紀(jì)錄的同時(shí),，也將為我國的航天強(qiáng)國建設(shè)書寫新的篇章。

承前啟后關(guān)鍵一步

早在1992年,，我國就確立了載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略,。其中,，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，解決有一定規(guī)模的,、短期有人照料的空間應(yīng)用問題是第二步目標(biāo),，也是為第三步——建造空間站解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問題的關(guān)鍵,?；诖耍?011年9月發(fā)射的“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器突破了交會(huì)對(duì)接技術(shù)和組合體管控關(guān)鍵技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了航天員短期駐留,。而 “天宮二號(hào)”才是真正意義上的空間試驗(yàn)室，并將開展14項(xiàng)空間科學(xué)與應(yīng)用項(xiàng)目,，是載人航天歷次任務(wù)中應(yīng)用項(xiàng)目最多的一次,。

更為重要的是，“天宮二號(hào)”發(fā)射入軌后將在太空完成航天員中期駐留,、推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加,、在軌維修技術(shù)試驗(yàn)三大任務(wù)。根據(jù)計(jì)劃,，今年10月,，“神舟十一號(hào)”載人飛船與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行對(duì)接，進(jìn)行30天的航天員中期駐留試驗(yàn),；明年,，“長(zhǎng)征七號(hào)”火箭將發(fā)射“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船，與“天宮二號(hào)”進(jìn)行對(duì)接,，進(jìn)行推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加實(shí)驗(yàn),。

此外，“天宮二號(hào)”系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計(jì),，配備了機(jī)械臂等安裝維修手段,，出現(xiàn)問題時(shí)可以快速更換和在軌維修，在國內(nèi)空間領(lǐng)域?qū)儆谑讋?chuàng),。這些核心技術(shù)驗(yàn)證關(guān)系到空間站的組裝,、維修保障和長(zhǎng)期運(yùn)營等關(guān)鍵問題，并將為建設(shè)規(guī)模更大,、駐留人數(shù)更多,、運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)的空間站奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

空間實(shí)驗(yàn)全新升級(jí)

盡管在外形上與“天宮一號(hào)”相差無幾,，但“箭在弦上”的“天宮二號(hào)”首度全方位覆蓋了微重力基礎(chǔ)物理,、微重力流體物理、空間材料科學(xué),、空間生命科學(xué),、空間天文探測(cè)、空間環(huán)境監(jiān)測(cè),、對(duì)地觀測(cè)及地球科學(xué)研究應(yīng)用以及應(yīng)用新技術(shù)試驗(yàn)等8個(gè)領(lǐng)域,，并開展系列實(shí)驗(yàn)。

能夠拿到登上“天宮二號(hào)”的“入場(chǎng)券”,，這些實(shí)驗(yàn)無疑都屬于當(dāng)今世界最前沿的探索領(lǐng)域,。比如，伴隨著“墨子號(hào)”衛(wèi)星成功發(fā)射所帶來的“量子熱”,，天宮二號(hào)所計(jì)劃的空地量子密鑰分配試驗(yàn)引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注,。與此同時(shí)，首次進(jìn)入太空的空間冷原子鐘,，可以將航天器自主守時(shí)精度提高兩個(gè)數(shù)量級(jí),，大幅提高導(dǎo)航定位精度；同“天宮二號(hào)”一起升空的伴飛小衛(wèi)星,，還將對(duì)分離釋放過程進(jìn)行近距離成像觀測(cè)……

更為關(guān)鍵的是,，“天宮二號(hào)”還將為下階段宇航員30天的在軌駐留做好準(zhǔn)備。作為國際公認(rèn)的一個(gè)中期駐留基本門檻,，這個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度無論是對(duì)于中國的現(xiàn)有技術(shù)還是對(duì)于航天員來說,，都具有較大的挑戰(zhàn)。在此之前,，我國航天員在軌道工作的最長(zhǎng)時(shí)間紀(jì)錄是神舟十號(hào)任務(wù)時(shí)創(chuàng)造的,，共計(jì)15天。而將由神舟十一號(hào)進(jìn)入“天宮二號(hào)”的航天員把這一駐留紀(jì)錄增加整整一倍,。這就需要天宮二號(hào)提供一套能夠維護(hù)航天員生命健康,、并且可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的設(shè)備平臺(tái)。

后續(xù)發(fā)展前景廣闊

隨著航天活動(dòng)的開展,，世界航天已經(jīng)從最初探索進(jìn)入太空的技術(shù),、探索宇宙、保障國防安全,，轉(zhuǎn)向更為注重應(yīng)用航天技術(shù)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,。而新興的“商業(yè)太空”正在改變地球上人類生活的方方面面，其蓬勃發(fā)展不僅推動(dòng)太空互聯(lián)網(wǎng),、太空旅游和太空制造等新興空間產(chǎn)業(yè)興起,，更成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活的重要組成部分。

但無論如何,，利用太空的基礎(chǔ)便是進(jìn)入太空,。正是在這一大前提下，擔(dān)任空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)的天宮二號(hào)顯得尤為引人注目。究其原因,，空間站在太空接納航天員進(jìn)行實(shí)驗(yàn),，可以使載人飛船成為只運(yùn)送航天員的工具，從而簡(jiǎn)化了其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和減輕其在太空飛行時(shí)所需要的物質(zhì),。這樣既能降低工程設(shè)計(jì)難度,，又可減少航天費(fèi)用。另外,，空間站在運(yùn)行時(shí)可載人,，也可不載人，只要航天員啟動(dòng)并調(diào)試后它可照常進(jìn)行工作,。此外,，由于空間站能長(zhǎng)期（數(shù)個(gè)月或數(shù)年）飛行，故保證了太空科研工作的連續(xù)性和深入性,，這對(duì)太空活動(dòng)的持續(xù)開展具有重要作用,。

“栽得梧桐樹，引得鳳凰來,?！敝燮錇槲磥砩虡I(yè)航空發(fā)展“筑巢引鳳”，我們有理由相信：繼火箭飛船之后,，航天工業(yè)領(lǐng)域下一個(gè)商業(yè)化的極有可能是空間站,。從這個(gè)角度來看，天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室的后續(xù)發(fā)射及工作進(jìn)展情況,，值得我們?nèi)ド钊肓私?、持續(xù)關(guān)注。

作者：國防科大太空安全戰(zhàn)略研究中心 楊樂平教授