航天专家揭秘神舟十一号对接后的太空生活

腾讯太空讯 2016年10月17日7时30分 ，神舟十一号飞船在我国酒泉卫星发射中心由“神箭”长征二号F遥十一运载火箭搭载两名航天员景海鹏、陈冬成功发射升空，并将与9月15日发射升空的天宫二号空间实验室进行交会对接。航天员会在组合体飞行器中生活30天，这也是我国迄今为止时间最长的一次载人航天飞行。

2016年10月12日和14日，在神舟十一号发射前夕，由北京市科学技术协会、北京科普发展中心主办，青蜜旗下社团经理人承办的航天科普讲座沙龙活动上，中国空间技术研究院研究员、《国际太空》杂志主编庞之浩走进北京航天中学和天津市南开大学附属小学，给两场500余名师生带来了一场题为“揭秘神舟十一号与天宫二号”的航天主题科普讲座。以下内容为两次讲座实录整理。

神舟十一号基本情况

神舟十一号与之前发射过的“神舟家族”的成员们一样，都是三舱结构，由轨道舱、返回舱和推进舱组成。整体高度为9米，最大直径2.8米，起飞质量8吨。将完成三项任务：执行人员与物资天地往返任务；进一步验证改进型飞船性能；确保航天员安全返回地面。

虽然神舟系列飞船外观基本一致，但根据这一次的飞行任务，神舟十一号只送2名航天员登天，并按照60人天驻留要求，优化了轨道舱布局，返回舱Ⅱ象限座椅改装为专用载货支架，重新设计了物品转移策略。其上行能力达362.5千克，为历次任务最高；下行能力较神舟十号增加一倍。

天宫二号基本情况

天宫二号空间实验室是在天宫一号(微博)目标飞行器备份产品的基础上改进研制而成。与天宫一号相比，天宫二号在外形、结构、尺寸、质量上基本没有变化，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，仍采用实验舱和资源舱两舱式构型，设计在轨寿命不小于2年。但是由于天宫二号执行的航天任务比天宫一号有很大的变化，其“内心”有明显的不同。天宫二号是我国第一个真正意义上的空间实验室和我国载人航天第二步第二阶段任务中第一个升空的航天器，主要完成三大任务：一是接受神舟十一号载人飞船的访问，完成航天员30天的中期在轨驻留任务，考核面向长期飞行的乘员生活、健康和工作保障等相关技术；二是接受我国首艘货运飞船天舟一号的访问，考核验证推进剂在轨补加技术，是我国第一个具备太空补加功能的载人航天器；三是开展大规模空间科学和应用实验，以及在轨维修和空间站技术验证等试验。为此，围绕天宫二号的三大任务开展了很多新的设计工作。可以说天宫二号比天宫一号“飞得更高、实验更多、时间更长”。为了保持与天宫一号相同重量，对设计方案进行了一些调整。在乘组人数方面。减少了1人，只有2位；在燃料方面，这次发射时携带的推进剂相比天宫一号时要少一些，未来在和货运飞船对接时将进行补加。

393千米高度完成交会对接

天宫二号空间实验室发射升空后，先进入近地点200千米、远地点350千米的初始轨道，之后变轨进入高度约380千米的运行轨道，进行在轨测试。神舟十一号载人飞船发射前，天宫二号进入高度393千米的近圆对接轨道，等待交会对接。这一对接高度与未来我国空间站运行的轨道高度基本相同。神舟十一号发射入轨后经变轨与天宫二号交会对接构成组合体，航天员进入天宫二号，开展空间科学实验和技术试验。组合体运行第30天时，神舟十一号与天宫二号分离，航天员乘返回舱返回地球，天宫二号继续在轨飞行，进行相关无人试验。

预计在2017年4月，天舟一号货运飞船发射入轨后经变轨与天宫二号交会对接构成组合体，进行推进剂补加试验等。天舟一号完成组合体停靠任务与天宫二号分离，开展搭载载荷试验。天宫二号继续在轨飞行，开展空间科学实验与技术试验。

精心装修打造“温馨之家”，环保监测保证生命安全

与天宫一号 的“简装”不同，天宫二号进行了精装修，打造了一个航天员的“温馨之家”。在天宫二号上首次使用可展开的多功能小平台，航天员可以在上面写字、吃饭、做科学实验，生活工作两不误；在通信方面，为航天员配备了蓝牙耳机和蓝牙音响；根据航天员的反馈，用地板取代了地毯，避免有“一踩一个坑”的感觉；舱内灯光采用米黄色色调，亮度可手动调节，并为每个航天员安装了床前灯。在多个区域增加了不少硬质扶手，并引入了驻留腰带、头戴式无线蓝牙耳麦等设计来解放航天员的双手；在锻炼器材方面，除了有动感单车外，为了防止航天员在太空失重的情况下肌肉萎缩，还增加了跑步机（跑台）。多功能小平台和跑台采用了折叠方式进行收纳，以最大程度地节省空间。舱内颜色也进行了精心设计，墙壁是米白色，底部是深灰色，工作台是天蓝色，给航天员以清新之感。

为保障航天员在太空的空气质量，除了使用环保无毒的航天漆，还专门研制了环控监测装置，可同时完成“太空之家”内二氧化碳等20多种气体及有害微生物的浓度监测，一旦有害物质含量超过预警值时，就会立即报警并指示航天员按照预定方法进行处理，以保证航天员的生命安全。

在轨维修更换验证技术，释放伴飞卫星拍摄“写真”

由于天宫二号设计寿命为2年，是一种长期在低轨道运行的载人航天器，所以如何保障它在恶劣的太空环境中长寿命工作是一项技术难关。为了后续空间站的建设，神舟十一号与天宫二号交会对接后还将安排在轨维修技术验证和机械臂维修操作验证系统，以满足对空间站的维修体系进行全面验证的需求。值得一提的是，天宫二号系统设计为模块化，所以出现问题时可快速更换和在轨维修，在我国航天器上首次采用了“插拔式”的结构设计，只需用几分钟就能完成一次维修更换。

天宫二号还将在轨释放所携带的伴随小卫星，然后与天宫二号伴飞。它将为天宫二号与神舟十一号交会对接提供直接的影像技术支持，并拓展空间技术应用。我国神舟七号释放的伴随卫星相机为130万像素，而天宫二号伴随卫星使用2500万像素全画幅相机，在分辨率和精细度上实现了新升级。

搭载冷原子钟探索前沿，三项中学生实验进行科普

神舟十一号与天宫二号完成交会对接后，即将在天宫二号进行的实验项目绝大多数触及当今世界最前沿的探索领域，有望取得一批重大应用成果，如搭载了全球第一台冷原子钟进入太空。这台空间冷原子钟是目前在空间运行精度最高的，约3000万年才会产生1秒的误差。其上的γ射线暴偏振探测仪将探测研究遥远宇宙中突然发生的γ射线暴现象和太阳耀斑，深入地研究宇宙结构、恒星演化、黑洞形成以及γ射线暴爆发的物理机制。

此外，天宫二号上还搭载了香港中学生太空科技设计大赛获奖的双摆实验装置、薄膜成型实验装置、太空养蚕实验装置3个实验项目，用于开展航天科普活动。

发射天舟一号货运飞船与天宫二号对接后，我国就完成“载人航天工程三步走”的第二步第二阶段任务。预计2018年开始完成第三步任务，陆续发射空间站的核心舱和2个实验舱与之对接，在2022年建成长期载人的大型空间站。

人类在漫长的社会进步中不断扩展自身的生存空间，人类活动范围的每一次扩展都会实现伟大的飞跃。随着我国载人空间站工程启动实施，我国将为和平利用和开发空间资源，担负起更多的责任，做出新的更大贡献。