天宫二号回家
据中国载人航天工程办公室介绍,天宫二号空实验室已经完成了所有的膨胀试验,计划于7月19日(星期五)乘机入轨重返大气层。预计少量未燃烧的碎片将落入南太平洋预定区域。
临别之际,让我们回忆一下天宫二号的飞行之旅,见证它最后的“华丽”。
第1部分
“二丫”“大丫”
被网友称为“二丫”的天宫二号,是中国第一个真正意义上的实验室。对“大丫”似乎不公平。我们不禁要问,天宫一号上的“大丫”是什么?
天宫一号目标飞行器在轨示意图
要理解这一点,首先要理解空实验室是什么。空实验室顾名思义是用于发展空空间站和从载人航天器向载人空间基础设施过渡的实验航天器。也就是说,在短期飞行完成和中长期飞行进行之前,需要很多新的技术和设备进行各种实验和测试,为此诞生了空实验室。
“大丫”能算空实验室吗?熟悉飞船的朋友大概听说过天宫一号“大牙”被称为目标飞行器。即在空之间为交会对接试验提供被动目标的飞行器。神舟系列飞船作为“跟踪飞行器”,在入轨后会主动接近目标飞行器——“大牙”,然后完成空之间的交会对接试验。
天宫二号回家
天宫一号“大牙”和神舟八号、神舟九号、神舟十号都进行了短期交会对接和联合飞行,但这些任务的主要目的是巩固和掌握空之间的交会对接技术,而不是进行空之间的实验。所以天宫一号虽然被称为国内第一空实验室,但更多时候是因为“主攻”空之间的交会对接而被称为“靶机”。
“二丫”呢?2016年9月15日,长征二号F运载火箭从酒泉卫星发射中心发射天宫二号空实验室。这一天恰逢中秋节。中秋节离家的二丫,是在天宫一号后备靶机的基础上改进研制的。全长10.4米,最大直径3.35米,太阳翼翼展约18.4米,重量8.6吨,设计在轨寿命2年。
天宫二号空实验室
“二丫”在Tai 空有三个任务,分别是航天员中期停留、推进剂在轨补充和在轨维修技术试验。在Tai 空“二丫”进行了14项科学实验任务,是我国历次载人航天任务中应用最多的项目。所以天宫二号被称为空实验室。
第2部分
《二丫》《十一郎》
2016年10月17日,“二亚”升空一个月后,“施琅”——神舟11号载人飞船“追”太空。宇航员景海鹏和陈东同在“施琅”号上。这是宇航员景海鹏第三次执行太空任务。
2016年10月19日,“二丫”与“施琅”携手成功实现空之间的交会对接。随后,景海鹏和陈东在天宫二号空实验室安顿下来,开始了他们为期30天的居住。为了让宇航员过上舒适安逸的生活,“二丫”不遗余力。
我们先来看看天宫二号空实验室的结构。天宫二号采用两舱配置,分为资源舱和实验舱。资源舱为非密封结构,为Tai 空的飞行提供能量和动力。实验舱为密封舱,主要为居住在Tai 空的航天员提供清洁的载人环境和适宜温湿度的活动室。
天宫二号回家
“资源舱”垂直放置在右侧,“实验舱”水平放置在左侧
为了让航天员生活更方便舒适,实验舱和神舟十一号飞船有限组合室内的内部装修、舱活动空房间规划、视觉环境、照明等都非常讲究,垃圾处理、物品管理、无线视频通话等也很方便实用。让我们来看看几个亲密的小细节:
可扩展多功能小平台:这是这个小平台第一次用于航天任务。宇航员可以用它写字、吃饭、做实验。很实用吗?!
蓝牙耳机和蓝牙音响:虽然装备了通讯和应急,但不妨碍宇航员用它们娱乐和听歌。
贴心的内饰:通过颜色为宇航员在感官上区分地板和天花板,而墙壁则是柔和的米色。同时,采纳了曾在内墙柔软的“大丫”内活动过的宇航员的意见,将地毯换成了硬地板,使得宇航员在“二丫”内活动时更加省力。
人性化照明:客舱灯光颜色为米黄色,亮度可手动调节,提高照明舒适度。同时为每一位航天员安装床头灯,温暖又温暖。
天宫二号回家
天宫二号空实验室内部结构
在手拉手飞行中,尔雅的航天员也首次实现了中国人-机协同在轨维护任务。通过交互软件和数据手套,景海鹏和陈东实现了空之间机械臂的精细操作,建立了人机协同在轨维护系统,也为空站间仿人机器人的未来发展积累了技术基础。
航天员进行人机协同在轨机械手维护技术实验
在“二丫”和“施琅”牵手的30天时间里,完成了中、长期飞行中乘员生命、健康、工作保障等相关技术的评估,开展了航天医学、空站间科学等实验,验证了在轨维护、空站间轨道交会对接等技术。2016年11月18日,神舟十一号飞船成功完成任务,与宇航员景海鹏和陈东安全返回家园。至此,“二丫”完成了一项重大使命。
神舟十一号与天宫二号微博账号互动
第3部分
“二丫”的“快递哥”
2017年4月20日,长征七号运载火箭从海南文昌航天发射场发射了“二亚”的另一个小伙伴——天舟一号货运飞船。这艘“快递哥”是中国第一艘货船,全长10.6米,最大直径3.35米,总重量13吨。它是目前中国最大最重的航天器。
天宫二号和天州一号
发射两天后,天宫二号和天舟一号首次交会对接,并一起飞行。4月23日至4月27日,利用天宫一号和天宫二号燃料箱之间的压差,将推进剂从天州一号自动输送到天宫二号,并成功进行了第一次推进剂补给实验。这不仅大大延长了天宫二号的使用寿命,也使我国成为世界上第二个在太空实现在轨推进剂补充的国家。
天宫二号回家
天宫二号和天州一号进行了推进剂补充试验
天宫二号和天州一号完成第二次推进剂在轨补充试验后,组合分离,“信使兄弟”开始试飞,从“第二次下蹲”的后方向前方飞行5公里。“动作”就像一个突然的舞步。“快递哥”不仅漂亮地完成了偏航180°转弯飞行,“二蹲”也完成了180°。
天宫二号与天州一号交会对接示意图
第4部分
空之间的交会对接有什么意义?
中国在空之间进行了那么多交会对接,为什么要在空之间分别进行这样的交会对接?
这是因为中国未来的空站将由多个对接段组成。其中核心舱中的节点舱负责将其他舱段连接在一起。节点舱有五个对接端口,分别面向五个方向。因此,其他机架上的每个机架都需要围绕节点机架向各个方向飞行,然后会合并停靠。天宫二号与天州一号的第二次往返交会对接就是为此目的进行的试验,巩固了多方向空航天器间的交会技术。
第二次“分手”后,“二丫”和“快递哥”各自独立飞行。
直到9月12日,天宫二号和天州一号成功进行了独立快速交会对接试验,仅用了6.5小时。自主快速交会对接试验不仅可以缩短未来宇航员在小型载人飞船中的停留时间,节省体力和精力,还可以更快地向空站运送科研物资,特别是一些生物制剂等无法长期运输的货物。在突发紧急情况下,快速交会对接可以实现快速抢修和应急救援。也就是说,如果你得到了这个技能,飞行的安全性和舒适性会更有保障!
天宫二号回家
天舟任务结束后,“尔雅”开始独自行走太空,继续进行生命拓展实验。“二亚”天宫二号空实验室设计寿命为2年。到目前为止,它已经在轨道上运行了1000多天。平台和装载功能正常且状况良好,受控重返大气层的准备工作正在稳步进行。周五,成功完成预期任务和所有扩展测试的天宫二号将借此机会脱离轨道并返回地球。
随着即将坠落的天宫一号、天州一号、天宫二号的消失,中国的空站将接管中国载人航天未来发展的下一步。因此,我们在永不说再见中只在等待未来。
欢迎回家,天宫二号。
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