天宮二號(hào)目標(biāo)飛行器明年擇機(jī)發(fā)射

寂靜天花板

作為中國(guó)第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器已經(jīng)于2011年在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。天宮一號(hào)任務(wù)的成功意味著我國(guó)載人航天戰(zhàn)略進(jìn)入了新的階段。隨著神舟八號(hào)和九號(hào)陸續(xù)對(duì)接成功，我國(guó)已經(jīng)掌握了“空間自動(dòng)交會(huì)對(duì)接”技術(shù)，這是建造更多規(guī)模空間站的基礎(chǔ)。
% h2 M+ O4 |8 \. j# j0 }" b2014年9月，與北京舉行的第27屆太空探索者協(xié)會(huì)年會(huì)上，楊利偉透露，天宮二號(hào)預(yù)計(jì)在2016年升空，并與我國(guó)首艘貨運(yùn)飛船對(duì)接。天宮二號(hào)與2011年發(fā)射的天宮一號(hào)在外觀上基本相同，大小也一致——天宮一號(hào)長(zhǎng)度10.4米，最大直徑為3.35米，質(zhì)量為8.5噸。
6 G' p: y0 O6 g. a天宮二號(hào)的發(fā)射也會(huì)使用長(zhǎng)二F型運(yùn)載火箭。根據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)的消息，長(zhǎng)二F型運(yùn)載火箭已經(jīng)開始總裝，之后進(jìn)入火箭測(cè)試階段，最終將于明年擇機(jī)發(fā)射天宮二號(hào)目標(biāo)飛行器。
* y, l7 d  p: k" M6 m- W3 H' w天宮二號(hào)的幾大亮點(diǎn)
天宮二號(hào)任務(wù)雖然是天宮一號(hào)的延續(xù)，但仍然有許多亮點(diǎn)。
& c3 w( x0 Y9 c8 e6 _首先天宮二號(hào)繼承了一號(hào)目標(biāo)飛行器的基本框架，說明我國(guó)已經(jīng)掌握了長(zhǎng)期在軌自動(dòng)運(yùn)行、短期有人照料的空間飛行器。
' ]0 H$ g3 z7 ?% p" s8 E其次，天宮二號(hào)任務(wù)中將對(duì)接神舟11號(hào)和“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船，這是二號(hào)目標(biāo)飛行器的最大亮點(diǎn)。因?yàn)椤疤熘垡惶?hào)”是我國(guó)自主研發(fā)的第一種貨運(yùn)飛船，是我國(guó)第一次實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)飛船與目標(biāo)飛行器的對(duì)接。
第三，為了滿足任務(wù)要求，天宮二號(hào)在一號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改裝。比如我國(guó)將在二號(hào)目標(biāo)飛行器上展開再生生命保障技術(shù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)航天員長(zhǎng)期在軌停留的一些基本問題進(jìn)行驗(yàn)證，為后續(xù)實(shí)現(xiàn)航天員長(zhǎng)期居住空間站打下基礎(chǔ)。
除了載人飛船和貨運(yùn)飛船分批對(duì)接外，天宮二號(hào)在軌停留期間還將開始一系列的科研活動(dòng)，比如攜帶了高靈敏度伽瑪射線探測(cè)器，這是國(guó)際伽瑪暴偏振探測(cè)項(xiàng)目的一部分，旨在對(duì)宇宙中黑洞等天體進(jìn)行研究。
對(duì)接我國(guó)第一款貨運(yùn)飛船
1 J6 t) T/ Z0 I; n從我國(guó)載人航天戰(zhàn)略規(guī)劃上可以看出，天宮二號(hào)的任務(wù)仍然處于建造空間站的前期開創(chuàng)階段。通過天宮一號(hào)任務(wù)，我國(guó)掌握了復(fù)雜的對(duì)接技術(shù)，分別進(jìn)行了自動(dòng)和手動(dòng)對(duì)接，對(duì)接技術(shù)的成熟使得我國(guó)航天員可以通過載人飛船進(jìn)入目標(biāo)飛行器。
但是維持一座軌道空間站除了要有成熟的載人飛船與對(duì)接技術(shù)外，還要有貨運(yùn)飛船的協(xié)助。本次天宮二號(hào)的任務(wù)就是要把貨運(yùn)飛船納入空間站運(yùn)營(yíng)體系中，通過自動(dòng)系統(tǒng)對(duì)天宮二號(hào)進(jìn)行推進(jìn)劑補(bǔ)給。
" b9 k3 U8 d7 S' D2 N3 W! i俄羅斯除了聯(lián)盟系列載人飛船外，在其基礎(chǔ)上也開發(fā)了進(jìn)步系列貨運(yùn)飛船，美國(guó)在航天飛機(jī)退役后也開發(fā)了龍式貨運(yùn)飛船和天鵝座飛船，為國(guó)際空間站提供貨物補(bǔ)給。
在去年的珠海航展上“天舟一號(hào)”的縮比模型已經(jīng)進(jìn)行了亮相。從外型上看與天宮一號(hào)較為相象，但功能上卻有很大不同。
9 X8 @; W/ d6 [3 S  `% Q. y“天舟一號(hào)”由貨物艙和推進(jìn)艙構(gòu)成，這是其最主要的兩大部分，發(fā)射質(zhì)量為13噸左右，上行貨物運(yùn)輸重量大于6.5噸，下行運(yùn)力為6噸左右，屆時(shí)將有CZ-7運(yùn)載火箭執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。
之所以有下行貨物的需求，是因?yàn)榭臻g站長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)過程中會(huì)產(chǎn)生垃圾，這些廢棄物需要飛船攜帶返回，最終在大氣層中銷毀。
“天舟一號(hào)”在研制過程中也以俄羅斯的進(jìn)步系列貨運(yùn)飛船和歐洲的自動(dòng)貨運(yùn)飛船為目標(biāo)，吸取了它們研制過程中的問題，為天舟一號(hào)的高標(biāo)準(zhǔn)打下基礎(chǔ)。
為空間站建設(shè)打基礎(chǔ)
; R0 l- l: B: E$ \. V# {有了載人飛船和貨運(yùn)飛船這兩大天地往返工具后，空間站的建設(shè)就要進(jìn)入快車道。
) f% f6 t" s- I2 A" ?/ c9 t1 v在我國(guó)載人航天工程空間站建設(shè)規(guī)劃中，2020年將建成一座質(zhì)量超過90噸的軌道建筑，最多可對(duì)接一艘貨運(yùn)飛船和兩艘載人飛船，設(shè)計(jì)壽命達(dá)到10年以上。
到目前為止，只有俄羅斯和美國(guó)在擁有軌道空間站，俄羅斯和平號(hào)已經(jīng)2001年墜入大氣層，是人類第一個(gè)長(zhǎng)期居住的軌道建筑，屬于第三代空間站。
& B: I* P5 ]  f4 b如今在軌運(yùn)營(yíng)的只有國(guó)際空間站，由美、俄、歐洲、日本、加拿大以及巴西航天機(jī)構(gòu)率先發(fā)起，目前已經(jīng)有16個(gè)國(guó)家和地區(qū)加入了這個(gè)計(jì)劃。
一旦我國(guó)的空間站順利建成，將成為地球軌道上運(yùn)營(yíng)的第二座長(zhǎng)期有人照料的空間站，可開展各種空間科研活動(dòng)。
4 q% A: x- K8 g在天宮二號(hào)任務(wù)之后，我國(guó)預(yù)計(jì)在2018年前后發(fā)射試驗(yàn)核心艙，這是空間站建造中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)連接各個(gè)艙室，在這之后才能開始在軌道上組裝空間站。
同時(shí)，我國(guó)目前正在研發(fā)用于發(fā)射空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙的運(yùn)載火箭，即CZ-5系列，近地軌道運(yùn)載能力為20噸以上，起飛質(zhì)量800多噸。該火箭將在未來(lái)空間站運(yùn)營(yíng)以及近地軌道任務(wù)中扮演重要作用。
同時(shí)，用于“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船的CZ-7運(yùn)載火箭也將于2016年實(shí)現(xiàn)首飛，未來(lái)將逐步取代現(xiàn)役的CZ-2、CZ-3和CZ-4運(yùn)載火箭，成為我國(guó)主力運(yùn)載火箭之一。
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