到太空建“别墅”

王哲

天宫二号为建造运营中国空间站提前开展相关关键技术验证，提前对空间站的管理积累宝贵的经验，这是中国向空间站时代迈出的一大步。

天宫游太空，天涯共此时。

9月15日22时04分，搭载天宫二号空间实验室的长征二号FT2运载火箭在我国酒泉卫星发射中心点火发射。约575秒后，天宫二号与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。正如习近平总书记所说，“探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。”中秋月圆之夜，天宫二号成功发射，这是中华民族的又一次“圆梦之旅”。

天宫二号将为我国载人航天第三步——也就是建造运营中国空间站提前开展相关关键技术验证，提前对空间站的管理积累宝贵的经验，这是中国向空间站时代迈出的一大步。

最忙碌的空间实验室

作为天宫一号的“继承者”，天宫二号虽然外形与天宫一号近似，但却是在原先基础上的“精装版”，其装备更豪华、装载量更高、内部环境更好。据载人航天工程空间应用系统副总设计师吕从民介绍，天宫二号装载全新的空间冷原子钟等14项应用载荷，以及失重心血管功能研究等相关航天医学实验设备。天宫二号的系统是模块化设计，配备在轨维修技术验证装置、机械臂操作终端等设备，出现问题时可以快速更换和在轨维修，这也属于国内首创，可以说是最忙碌的空间实验室。

吕从民指出，天宫一号实验项目涉及微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学等多个领域，三个空间科学物理领域重点项目：空间冷原子钟实验、空地量子密钥分配试验、伽马暴探测科学意义重大，有望取得国际空间科学物理学前沿的重大突破，其中的伽马暴探测项目是国际合作项目，将搭载由中国科学院、瑞士保罗谢尔研究所和瑞士日内瓦大学联合研制的伽马暴探测设备，测量宇宙的伽马暴射线和散射状态，以黑洞等极端天体作为恒星和星系演化的探针，理解宇宙极端物理过程和规律，解答宇宙组成和演化，从而研究揭示宇宙结构、起源、演化等问题，为人类了解黑洞及外太空奠定基础。

备受瞩目的是，天宫二号还将试验从太空分发量子密钥。量子密钥的分发是实现“无条件”安全的量子通信的关键步骤。量子是微观物理世界里不可分割的基本个体，量子密钥分发可以抵御任何形式的窃听，进而保证用其加密的内容不可破译。此次天宫二号扮演量子卫星中转角色，实验远距离量子通信，让信息在地面城市与太空构筑的范围内实现“无条件”安全传输。

伴随卫星飞行试验，天宫二号将进一步验证小型高功能密度卫星、在轨释放、驻留伴随飞行等技术，为未来新型航天器编队飞行奠定技术基础。多项具有我国原创科学思想的空间科学实验也有望取得重要进展，我国近年来开发使用的1100多种新材料中，80%是在航天技术的牵引下研制完成的。在天宫二号上，综合材料制备实验选用的新型探测器和光电子材料、新型纳米复合光学材料、高性能热电转换材料、多元复相合金等新型材料样品，航天员将多次操作更换并回收实验样品供地面进一步分析研究。电影《火星救援》中，主人公通过种植土豆求生存终于重回地球的故事让人印象深刻。天宫二号上要进行的各类多项高精尖的实验任务中，也包括水稻等高等植物培养实验，希望解决包括微重力等一系列与植物生长发育有关的太空环境因子影响的问题，航天员将回收部分植物样品供地面进一步分析研究。

整流罩分离失败也能成功逃生

天宫二号发射事无巨细，安全第一。而正是缘于设计团队对担负发射任务的长征二号F运载火箭的技术水平追求极致，才确保了天宫二号的顺利升空。

记者从中国航天科技集团运载火箭技术研究院了解到，设计团队对长征二号F运载火箭的标准可以说是近乎极限的苛刻：火箭内有800多套产品是之前批量生产的，这些产品全部被退回原厂根据新的质量标准进行重新检验，确保质量过关；为考核电气系统的工作稳定性和可靠性，火箭电气系统的测试次数和系统加电时间均有所增加；将火箭上6万多件紧固件进行拧紧力矩的统一量化、更换靶场老旧设备、减少了700多个使用禁（限）工艺的产品……

长征二号F运载火箭副总设计师刘烽举的一个例子让人印象深刻，逃逸塔直接关系到航天员安全，一旦在发射时火箭检测出故障，航天员可以通过逃逸塔逃生。然而，整流罩如果分离不成功，即使启动了逃逸塔，也很难实施逃逸。尽管出现这种情况的可能性微乎其微，设计团队还是通过实验验证，增加了一种航天员在整流罩分离不成功的情况下依然可以实施成功逃生的设计，确保万无一失。

载人航天工程是当今世界高新技术发展水平的集中体现，而空间技术水平是一个国家科技实力的重要标志，也是一个国家经济实力、综合国力、国防实力的重要标志。中国航天事业从1956年正式创建以来，整整走过了一个甲子，经过几代航天人的接续奋斗，我国航天事业创造了以“两弹一星”、载人航天、月球探测为代表的辉煌成就。每一次飞天，都是中国航天史上的一次重大跨越，都是新的“第一次”的诞生。 中国航天人一步步向空间站时代迈进，我国正向着建设长期性乃至永久性的空间实验室和建成中国空间工程系统的目标迈进。

我国首位航天员杨利伟曾打过这样的比喻：“如果把我乘坐的神五返回舱比作一居室，费俊龙和聂海胜开展活动的神六返回舱和轨道舱是两居室，天宫相当于套房，未来的空间站就相当于别墅。”经过天宫一号和天宫二号技术积累后，我国预计将于2020年搭建完成空间站，而目前的国际空间站也将同年宣布退役。我国空间站将成为唯一在轨空间站，为各国提供服务，航天员和科学家太空实验活动将更加频繁，也将为我国开发与利用太空资源打下坚实基础。