“天宫二号”筑巢太空 中国载人航天工程承前启后关键一步

“天宫二号”筑巢太空

自9月15日开始，我国“天宫二号”空间实验室发射正式进入倒计时。而承载着中国载人航天工程承前启后的关键一步，“天宫二号”的发射在创下中国空间应用科学研究全新纪录的同时，也将为我国的航天强国建设书写新的篇章。

承前启后关键一步

早在1992年，我国就确立了载人航天工程“三步走”战略。其中，发射空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题是第二步目标，也是为第三步——建造空间站解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题的关键。基于此，2011年9月发射的“天宫一号”目标飞行器突破了交会对接技术和组合体管控关键技术，实现了航天员短期驻留。而 “天宫二号”才是真正意义上的空间试验室，并将开展14项空间科学与应用项目，是载人航天历次任务中应用项目最多的一次。

更为重要的是，“天宫二号”发射入轨后将在太空完成航天员中期驻留、推进剂在轨补加、在轨维修技术试验三大任务。根据计划，今年10月，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室进行对接，进行30天的航天员中期驻留试验；明年，“长征七号”火箭将发射“天舟一号”货运飞船，与“天宫二号”进行对接，进行推进剂在轨补加实验。

此外，“天宫二号”系统采用了模块化设计，配备了机械臂等安装维修手段，出现问题时可以快速更换和在轨维修，在国内空间领域属于首创。这些核心技术验证关系到空间站的组装、维修保障和长期运营等关键问题，并将为建设规模更大、驻留人数更多、运行时间更长的空间站奠定坚实基础。

空间实验全新升级

尽管在外形上与“天宫一号”相差无几，但“箭在弦上”的“天宫二号”首度全方位覆盖了微重力基础物理、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学、空间天文探测、空间环境监测、对地观测及地球科学研究应用以及应用新技术试验等8个领域，并开展系列实验。

能够拿到登上“天宫二号”的“入场券”，这些实验无疑都属于当今世界最前沿的探索领域。比如，伴随着“墨子号”卫星成功发射所带来的“量子热”，天宫二号所计划的空地量子密钥分配试验引起了国内外的广泛关注。与此同时，首次进入太空的空间冷原子钟，可以将航天器自主守时精度提高两个数量级，大幅提高导航定位精度；同“天宫二号”一起升空的伴飞小卫星，还将对分离释放过程进行近距离成像观测……

更为关键的是，“天宫二号”还将为下阶段宇航员30天的在轨驻留做好准备。作为国际公认的一个中期驻留基本门槛，这个时间长度无论是对于中国的现有技术还是对于航天员来说，都具有较大的挑战。在此之前，我国航天员在轨道工作的最长时间纪录是神舟十号任务时创造的，共计15天。而将由神舟十一号进入“天宫二号”的航天员把这一驻留纪录增加整整一倍。这就需要天宫二号提供一套能够维护航天员生命健康、并且可以长期稳定运行的设备平台。

后续发展前景广阔

随着航天活动的开展，世界航天已经从最初探索进入太空的技术、探索宇宙、保障国防安全，转向更为注重应用航天技术推动社会经济发展。而新兴的“商业太空”正在改变地球上人类生活的方方面面，其蓬勃发展不仅推动太空互联网、太空旅游和太空制造等新兴空间产业兴起，更成为世界经济发展和人类生活的重要组成部分。

但无论如何，利用太空的基础便是进入太空。正是在这一大前提下，担任空间实验室任务的天宫二号显得尤为引人注目。究其原因，空间站在太空接纳航天员进行实验，可以使载人飞船成为只运送航天员的工具，从而简化了其内部的结构和减轻其在太空飞行时所需要的物质。这样既能降低工程设计难度，又可减少航天费用。另外，空间站在运行时可载人，也可不载人，只要航天员启动并调试后它可照常进行工作。此外，由于空间站能长期（数个月或数年）飞行，故保证了太空科研工作的连续性和深入性，这对太空活动的持续开展具有重要作用。

“栽得梧桐树，引得凤凰来。”着眼其为未来商业航空发展“筑巢引凤”，我们有理由相信：继火箭飞船之后，航天工业领域下一个商业化的极有可能是空间站。从这个角度来看，天宫二号空间实验室的后续发射及工作进展情况，值得我们去深入了解、持续关注。

作者：国防科大太空安全战略研究中心 杨乐平教授