新京報快訊(記者 倪偉)我國首個空間實驗室天宮二号今晚“回家”。7月19日21時06分,天宮二号受控離軌,主體在大氣層中燒毀,少量殘骸落入南太平洋預定海域。
天宮二号的征程始于2016年9月15日。當天,它搭乘長征二号F火箭在酒泉衛星發射中心升空。任務期間,天宮二号圓滿完成航天員中期駐留、推進劑在軌補加等主要任務,并在各項拓展任務中表現出色。
天宮二号任務完成後,我國便全面進入空間站建設階段。天宮二号是空間站建設前最後一次技術演練。天宮二号總設計師朱枞鵬總結稱,天宮二号是我國第一個真正意義上的空間實驗室,在軌1000天裡,突破并掌握了中期駐留載人宜居環境設計技術、推進劑補加、人機協同在軌維修技術等關鍵技術。
天宮二号空間實驗室任務圖。圖源:中國載人航天網
航天員中期駐留 空間站長期生活的踏闆
2016年10月19日至11月17日,航天員景海鵬和陳冬在天宮二号艙内工作生活長達30天,将我國航天員太空駐留時間從神舟十号的15天增加1倍。此舉使我國突破了航天員中期駐留技術,為空間站時代的長期駐留奠定了基礎。
國際公認,30天相當于中期駐留的門檻。朱枞鵬表示,人在太空的生活與地面有很大差異,人在失重狀态下吃東西,味覺都會有所變化,此外,聽力、視力、肌肉、心血管系統等等,都會因長期的太空生活發生變化。天宮二号實施航天員中期駐留,主要就是給将來空間站中航天員長期的生活做驗證。
2016年10月17日,酒泉衛星發射中心,航天員景海鵬(右)、陳冬(左)出征,他們随後在天宮二号中駐留長達30天。圖源:中國載人航天網
突破“太空加油” 空間站運行必備技能
2017年4月22日至9月17日期間,天宮二号又與貨運飛船天舟一号先後三次交會對接并開展推進劑補加試驗,俗稱“太空加油”。這也是保障空間站運行必不可少的技術。
空間站長期在太空飛行,推進劑會不斷消耗,必須要給它補加。“就跟咱們開車似的,油耗光了必須要加油。”朱枞鵬說。
另外,天宮二号攜帶了一隻機械臂,首次開展人機協同的機械臂操作試驗,這是為了驗證了未來空間站中人機協同在軌維修的技術。航天員還在天宮二号裡種起了蔬菜,測試未來航天員在空間站長期駐留能否吃上新鮮的蔬菜。
天宮二号與天舟一号交會對接。圖源:中國空間技術研究院
科學實驗 天宮二号的那些“超能力”
在承擔主體實驗任務之外,作為名副其實的空間實驗室,天宮二号搭載了14項、600多公斤的應用載荷,開展了多項“黑科技”實驗。
觀測到太陽X射線暴 探測能力比肩國際天文衛星
在去年9月召開的載人航天工程應用成果情況介紹會上,載人航天工程空間應用系統副總設計師呂從民介紹,天宮二号空間實驗室在運行期間,成功觀測到了太陽X射線暴,探測能力與國際天文衛星相當。
天宮二号伽瑪暴偏振探測儀(POLAR)是國際首台寬視場、高效率的專用宇宙伽馬射線暴偏振探測儀器,開辟了伽瑪暴偏振探測新窗口,成功探測到55個宇宙伽瑪暴事例,已被美國、歐洲和俄羅斯等空間天文衛星觀測所證實,為國際伽瑪暴聯合探測做出了重要貢獻。
植物在太空全過程生長 水稻、拟南芥發芽結果
天宮二号上首次完成植物生長全過程實驗。天宮二号搭載了一個微型培養箱,種植有糧食作物的典型代表水稻和綠葉植物的典型代表拟南芥。
科研人員通過地面遙控,對太空培養箱進行溫控和澆水,啟動了拟南芥和水稻生長,并順利開花結果。這次實驗為有效利用空間有限資源進行最大化的植物生産,提供了重要空間實驗證據,為發展空間植物培養技術、探索保障人類長期空間生存,又向前邁進了一步。
利用脈沖信号定軌 運行國際首台在軌冷原子鐘
天宮二号在國内首次實現了利用觀測到蟹狀星雲(Crab)脈沖星的脈沖信号進行定軌,推動了脈沖星觀測和導航技術發展。
此外,天宮二号空間冷原子鐘是國際上首台在軌運行的冷原子鐘,根據在軌測試結果推算冷原子鐘日穩定度達到7.2E-16,處于國際領先水平,該成果作為亮點文章發表在國際學術期刊《自然-通訊》上。原子激光冷卻的方法和技術對未來空間高精度時頻系統提供了直接技術支持。
參與量子通信 實現量子密鑰分配和激光數據傳輸
天宮二号還在量子通信試驗方面做出了貢獻。天宮二号量子密鑰分配試驗采用對光量子誘騙态方法,成功進行了天地量子密鑰分配和激光業務數據傳輸,密鑰成碼率、跟瞄精度優于技術指标要求。
這項工作為我國量子科學衛星做了先期技術驗證,并鞏固了我國在空間量子科學技術方面的領先地位。
天宮二号與神舟十一号交會對接。圖源:中國空間技術研究院
天宮二号大事記:
2016年9月15日22時04分,天宮二号在酒泉衛星發射中心發射。
2016年10月19日,神舟十一号飛船與天宮二号自動交會對接成功,航天員景海鵬、陳冬進入天宮二号。
2016年10月23日,天宮二号搭載的一顆伴随衛星成功釋放,對天宮二号和神舟十一号組合體進行第一次拍照。
2016年11月17日,航天員返回神舟十一号,與天宮二号分離。
2017年4月22日,天宮二号與天舟一号貨運飛船首次自動交會對接,4月23日開始,天舟一号與天宮二号組合體開始進行推進劑補加試驗,俗稱“太空加油”。
2017年6月19日,天舟一号與天宮二号進行繞飛和第二次交會對接,驗證空間站相關技術。
2017年9月12日,天舟一号與天宮二号完成自主快速交會對接試驗(第三次交會對接)。
2017年9月17日,天宮二号與天舟一号分離。
2019年7月19日,受控離軌。
新京報記者 倪偉 編輯 樊一婧
校對 李世輝
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