“走進”天宮二號

既是太空實驗室，又是航天員的“太空之家”
“走進”天宮二號

成功發射入軌的天宮二號空間實驗室，將在離地球近400公里的近地軌道上繞地球飛行。這個長10米、最大直徑3米多，重約8噸的人造航天器，雖然在浩瀚太空只是一個難以分辨的“小不點”，但卻是一個真正的太空實驗室，是能供航天員居住的“太空之家”。

升級版的“太空之家”，高智慧是突出特點

天宮二號堪稱天宮一號這個“太空之家”的升級版。天宮一號目標飛行器算是一個空間實驗室的雛形，是中國航天員在太空的第一個家。天宮二號外形和天宮一號相同，分為實驗艙和資源艙兩個艙段。實驗艙為密封艙，主要功能是為航天員在太空生活提供空氣潔凈、溫度和濕度適宜的載人環境和活動空間。資源艙是非密封結構，主要功能是為天宮二號在太空飛行提供能源和動力，太陽電池翼、蓄電池、推進劑、發動機都佈置在資源艙，實際上就是一個動力艙。

中國航天科技集團五院天宮二號總設計師朱樅鵬介紹，高智慧是“太空之家”的一個突出特點。技術人員為天宮二號配備了智慧化的“大腦”——控制計算機系統和自主研發的操作系統，它可以自主地進行航天器飛行軌道、姿態調整、運行狀態的智慧化診斷等。

為了讓航天員和天宮二號之間實現智慧化溝通，技術人員研製出“太空高智慧APP”——儀錶控制器應用系統，整合了航天器十多個分系統的所有數據，把複雜、晦澀的專業數據濃縮成52組畫面，實現了圖形、文字、動畫的智慧化處理與顯示，為航天員執行任務提供了清晰、直觀、舒適的顯示界面。

天宮二號比天宮一號多了在軌補加系統，可實現在太空邊飛行邊“加油”，極大提高在軌運行時間。因此，發射前天宮二號只加了半箱“油”，節省的重量可以攜帶更多的載荷産品和航天員的生活物資。

宜居技術，將讓航天員的30天太空生活舒適愜意

實際上，航天員在太空時是生活在由天宮二號和神舟十一號組成的組合體中。航天員吃飯、生活在神舟飛船內，工作、娛樂和鍛鍊則在天宮二號內，再加上單獨的睡眠區、垃圾存放區，組合體的空間被緊湊地隔成了多個功能區。其中，航天員在天宮二號工作、生活的空間約15立方米。佔地較大的供航天員鍛鍊身體用的“跑臺”和工作用的“多功能平臺”採用了折疊方式進行收納，最大程度節省了空間。

朱樅鵬説，由於航天員要在太空呆30天，天宮二號首次系統開展了面向中期駐留的載人宜居環境設計，從提高生活質量、降低工作負荷、改善睡眠環境、豐富娛樂條件等方面著手。為此，航天員工作區和生活區的噪音控制在50分貝的適宜程度；密封艙空氣溫度控制在22—24攝氏度、相對濕度為45%—55%這一人體感覺最舒適的溫濕度，為航天員長期在軌駐留提供了有力保障。為保障航天員在太空的空氣質量，技術人員研製了環控檢測裝置，當有害物質含量超過預警值時，立即報警並指示航天員按預定方法處理。

由於航天員在太空處於失重狀態，行動需借助踩踏內部結構的反作用力，天宮二號在內飾材料上選擇了輕量化的硬質材料，有效解決了之前在天宮一號工作時，腳下軟質內飾“一踩一個坑”的不便。此外，還在多個區域增加不少硬質扶手，並引入了駐留腰帶、頭戴式無線藍牙耳麥等設計，使艙內工作更便利。

此外，設計師們還在天地通話、視頻、電子郵件等方面花了不少心思。借助天地鏈路，通過地面數據轉換，航天員可以與地面實現視頻互動，也能與家人私密通話。

多項實驗項目觸及世界前沿探索領域，任務量為歷史最多

作為我國第一個真正意義上的太空實驗室，天宮二號在完成中期在軌駐留、空間貨物運輸、推進劑在軌補加等空間站建造與運營關鍵技術的基礎上，開展的各類科學實驗和應用試驗多達14項，任務量空前。其中有兩項實驗是航天員直接參與操作的，還有一項實驗屬於國際合作項目。

這些實驗項目，絕大多數觸及當今世界最前沿的探索領域，涉及微重力流體物理、空間材料科學、空間生命科學、空間天文探測以及新技術試驗等多個領域。航天員既是被研究對象，也是這些科學實驗的操作者。

天宮二號還攜帶了一顆小衛星，將在空間中驗證小衛星在軌釋放、駐留伴隨飛行等技術。通俗講，天宮二號將在太空“放飛”這顆小衛星，並跟著一起飛行。伴隨小衛星結構小、重量輕、任務靈活，可以在主航天器上直接釋放，節約發射成本。伴隨小衛星也將成為“攝影師”，對天宮二號和神舟飛船組合體近距離實時跟隨，給它們拍下太空留影。

天宮二號上還搭載著一個神秘的科學實驗裝置——“液橋熱毛細對流實驗箱”。“液橋”是指連接著兩個固體表面之間的一段液體。比如毛筆蘸了墨水後能形成一個筆鋒，就是因為在筆毫間形成了液橋。在太空中，利用太空的微重力環境，可以建立起很大尺寸的液橋，這在地面上將是不可能的事情。