解密“天宫二号”:太空实验室和太空站有何区别?
中国在15日晚上22时04分成功发射由长征二号FT2火箭运载的“天宫二号”太空实验室,这个被称为中国第一个真正意义上的太空实验室究竟有什么特别之处?《香港01》制作“懒人包”,为读者解密“天宫二号”的特别之处。
据介绍,“天宫二号”太空实验室采用实验舱和资源舱两舱结构,全长10.4米,最大直径3.35米,太阳翼展宽约18.4米,重8.6吨,设计在轨寿命2年。
怎样建造太空实验室?
“天宫二号”任务包括了太空人中期驻留、科学实验和太空站技术验证等多个项目,是建造在太空中的实验室。这种特殊的实验室由无人太空实验室和载人宇宙飞船两个部分所组成,需要先发射无人太空实验室,然后再利用运载火箭将太空人送入太空,与停留在轨道上的实验室交会对接。在对接后,太空人会从载人飞船进入太空实验室,开展工作,完成工作后再乘载人飞船返回地球。
因此,建造太空实验室需要两个步骤,第一步是发射实验室“天宫二号”,第二步是发射载人飞船。中国会在10月中下旬发射“神舟十一号”载人飞船,与在轨道上等待的“天宫二号”对接,完成太空实验室的建造过程。
太空实验室与太空站有何不同?
那么太空站又是什么呢?太空站是指可供多名航天员探访、长期工作和居住生活的载人航天器。国际上著名的太空站包括前苏联的礼炮系列太空站、和平号太空站和由美国、俄罗斯、日本、加拿大、巴西和欧洲空间局(ESA)共同建造的国际空间站。太空站最大的特点就是体积庞大和运行时间长,和平号太空站在地球轨道上运行了近10年,而国际太空站至今已经在轨道上工作了16个年头。
太空实验室更像是太空站的“初型”(prototype),是为发展太空站,从载人飞船过渡到载人航天基础设施的试验性航天器。也就是说,太空实验室是为建造复杂程度更高的太空站所做的前期准备工作。
理论研究和实践经验证实,发射太空实验室是建造太空站的重要前期工作和技术保障。太空实验室的发射,可以对建造太空站的关键技术进行试验和验证,获取经验,降低风险,为未来打下基础。因此“天宫二号”发射后并不意味著中国即将拥有属于自己的太空站,只能说是为建造太空站奠定了良好的基础。
“天宫二号”将执行十四项实验
据介绍,“天宫二号”任务是中国载人航天历次任务中实验项目最多的一次,其中包括了空间冷原子钟、空地量子密钥分配试验和高等植物培养实验等14项太空应用试验,其中有13项将由中国科学家自主完成,仅伽玛暴偏振探测是中外合作项目。
重点实验项目
“天宫二号”将首次把空间冷原子钟带到太空,有望在太空微重力的环境下,提升原子钟的准确度,大幅提高导航定位精度。高等植物培养会在微重力环境下搭建起一个温度舒适、光照可控的迷你“温室”,研究水稻和拟南芥的生长变化。空地量子密钥分配试验,将验证量子密钥的形成、分发和提取等核心技术,这意味著世界上首封绝对不会被窃听、复制和盗取的密信将要诞生。伽玛暴偏振探测仪将对伽玛射线暴本质、宇宙结构、起源和演化等方面进行研究。
此外,伴飞小卫星将随“天宫二号”一同升空,并对“天宫二号”的分离释放过程进行近距离成像观测。这些试验不仅具有很高的科学研究价值,更有可能在未来对中国航天技术带来新的推动。