天宮二號再入成功!中國正式進入空間站時代

2020-11-25 手機鳳凰網

中國載人航天工程辦公室消息:天宮二號空間實驗室已於北京時間2019年7月19日晚間受控離軌並再入大氣層,少量殘骸落入南太平洋預定安全海域,標誌著中國載人航天工程空間實驗室任務圓滿完成,我國正式進入空間站時代。

天宮二號:中國空間站的探路者

天宮二號空間實驗室是我國首個真正意義上的空間實驗室,也是目前我國載人飛行時間最長的太空飛行器,它從軌道設計到任務要求都為我國未來空間站的建設打下了基礎。

天宮二號的運行軌道距地球393公裡,比天宮一號高50公裡,這也是未來我國空間站的運行軌道。可以充分為後續建造空間站積累經驗,驗證空間站交會對接技術,進一步提高交會對接的可靠性。

天宮二號空間實驗室自2016年9月15日發射入軌以來,先後與神舟十一號載人飛船和天舟一號貨運飛船完成4次交會對接,成功支持2名航天員在軌工作生活30天,突破掌握航天員中期駐留、推進劑在軌補加等一系列關鍵技術。

天宮二號曾降低軌道天宮二號總設計師朱樅鵬獨家回應

而在完成了神舟十一號、天舟一號相關任務之後,天宮二號又在太空裡獨自飛行了22個月。這期間,曾有外媒報導天宮二號在有一段時間裡運行軌道高度不斷降低,從通常393公裡的高度下降到295公裡,因此猜測天宮二號即將隕落。天宮二號總設計師朱樅鵬,首次向本臺記者公開了這一事件的真相。

實際上,這是天宮二號團隊主動做出的實驗。因為天宮二號通過貨運飛船的補加,推進劑有很多富裕。利用富裕的推進劑,有意識地把軌道降低,來開展一些對地探測。實驗完成以後,軌道又重新抬高到393公裡的高度。

天宮二號總設計師朱樅鵬:天宮二號如何受控離軌

由於天宮二號已經完成了它所要完成的所有任務和試驗,圓滿完成使命,繼續飛行下去,也只能檢驗天宮二號自身平臺可靠性,同時還需佔用大量資源。綜合考慮,安排它主動的離軌。

天宮二號空間實驗室再入大氣層,是在地面人員的控制下進行「受控離軌」的。由於天宮二號經過大氣層時是要被燒毀的,那麼為什麼還要對它進行控制?又是如何進行控制的呢?

朱樅鵬介紹:目前運行在較低軌道的太空飛行器,如低軌衛星、無人飛船等在結束使命或者出現故障之後,往往會墜入大氣層燒毀。但是一些較大的太空飛行器在燒毀之後,也會存在部分殘骸掉落,因此必須在它進入大氣層前對其進行計算和控制,才能保證它的殘骸隕落在預定的安全區域。

在國際上慣例,對於500公裡以下高度的太空飛行器,特別質量比較大的,都要求進行受控離軌,受控就是主動把它再入軌道,使它的有可能剩餘的殘骸,讓它的落點落到海洋上面。 

天宮二號總設計師朱樅鵬:天宮二號受控離軌要經歷兩次變軌

第一次是從393公裡高度的圓軌道變至200公裡的近地點橢圓軌道。觀察一段時間後,進行第二次變軌,使它的近地點到70公裡以下,進入大氣層後燒毀。

天宮二號再入大氣層時,大約以每秒7.6公裡的第一宇宙速度快速飛行,在如此高速的狀態下與大氣摩擦產生上千度的高溫,同時再加上大氣阻力的影響,天宮二號在很短的時間內便會燃燒解體。

一些高熔點的材料,在十幾分鐘內可能無法燃燒殆盡,產生殘骸。因此需要事先計算殘骸落區,確保安全。

天宮二號:在太空裡的1037天

在完成航天員中期駐留以及推進劑在軌補加任務的同時,在天宮二號上還開展了大量的空間科學試驗以及空間應用試驗,取得一大批具有國際領先水平和重大應用效益的成果。

比如,天宮二號上的「多角度寬波段成像儀」,能夠實現多角度對地成像。

天宮二號上還搭載了植物培養箱,裡面種植著水稻和擬南芥。以往的太空植物培養實驗周期都不超過20天,只能展開幼苗階段的實驗,而這次在天宮二號上,我國首次在空間完成「從種子到種子」全過程的空間植物培養實驗,也為我國在未來的空間站上開展同類研究奠定了技術基礎。

同時,在天宮二號上面,還搭載著世界首臺空間冷原子鐘,它是目前人類研究出來的最精準的鐘,此前,太空中的熱原子鐘已達到300萬年誤差一秒的精度,而搭載在天宮二號上面的冷原子鐘更進一步,達到了3000萬年誤差少於一秒的超高精度。

你好,中國空間站

此次天宮二號空間實驗室成功受控離軌並再入大氣層,標誌著中國載人航天工程空間實驗室階段任務圓滿完成,我國正式進入空間站時代。

中國載人航天工程於1992年正式立項實施,制定「三步走」發展戰略:

第一步是發射載人飛船,建成相關配套工程並開展空間應用實驗。

第二步是發射空間實驗室,解決有一定規模的短期有人照料的空間應用問題。

第三步為最終階段,就是建造空間站,解決有較大規模的長期有人照料的空間應用問題。

我國載人航天工程第一步的目標,由神舟一號到神舟六號完成,實現了航天員的天地往返。神舟七號到「神舟十號」以及天宮一號任務,則完成第二步空間交會對接等所有技術的驗證。天宮二號是第二步中的第二個階段,對未來我國建造空間站具有承上啟下的作用。

中國載人航天工程先後成功將11艘載人飛船、1艘貨運飛船、1個目標飛行器、1個空間實驗室送入太空,實現11名航天員共14人次太空飛行和安全返回。

據了解,中國空間站命名「天宮」,設計壽命10年,通過維護維修進一步延長壽命。基本構型包括核心艙「天和」、實驗艙1「問天」和實驗艙2「夢天」,每個艙段規模20噸級。額定乘員3人,乘組輪換期間短期可達6人。

目前空間站已經進入正樣研製,計劃2022年前後建成。

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