點火時間設定為:22時04分09秒。箭在弦上……倒計時5分鐘!
點火,發射!
長徵二號F T2火箭一二級分離。
與天宮二號空間實驗室分離,天宮二號進入預定軌道。
天宮二號空間實驗室太陽帆板展開。
空間實驗室飛行任務總指揮長張又俠宣布:天宮二號空間實驗室發射任務取得圓滿成功!
按計劃,天宮二號空間實驗室發射升空後,將變軌進入高度約380公裡的運行軌道,進行在軌測試。神舟十一號載人飛船10月中下旬發射前,天宮二號空間實驗室進入高度為393公裡的近圓對接軌道,等待交會對接。
接下來的一個月,天弓二號將在太空中等待神舟十一號的到來,兩者完成交會對接,為航天員組建「太空之家」。
屆時,航天員將在這裡工作和生活30天,這也將成為我國迄今載人飛行時間最長的一次。那麼,如何保證航天員在30天的失重環境裡有一個良好的生活、工作狀態呢?來看天宮二號的總研製單位航天科技集團第五研究院(以下稱五院)相關專家為你揭秘~
五院天宮二號總設計師朱樅鵬告訴記者,與天宮一號的「簡單裝修」不同,由天宮二號和神舟十一號所組成的「太空之家」是「精裝修」的,「精」到什麼程度,連內部裝飾材料、生活輔助設施、照明設備、空氣環境等細節因素,都能用「科學設計」來形容。
在天宮二號,航天員工作和生活的空間大約有15立方米。佔地較大的是供航天員鍛鍊身體用的「跑臺」,以及工作用的「多功能平臺」,朱樅鵬說,這兩者採用了摺疊方式進行收納,以最大程度地節省空間。
在遠離地球393公裡的冷寂太空,執行長達30天的飛行任務,不僅是對我國空間保障能力的嚴峻挑戰,也是對航天員生理和精神的雙重考驗。這就要求天宮二號裡,健康、娛樂的設施一個也不能「落下」。
比如跑步機、「動感單車」。五院天宮二號空間實驗室飛船工程師張雅彬說,航天員長期生活在地面有重力的環境裡,一旦進入失重環境,身體會發生各種變化,會產生諸多的不適應。為保障航天員的生理健康,這些健身器材十分必要。
還有為航天員量身定製的「健身神器」——骨丟失對抗儀,也叫「對抗骨質疏鬆的儀器」。張雅彬說,這是保證在太空飛行中的航天員身體健康的重要儀器,它通過敲打人體小腿部位相應穴位,刺激骨骼、改善血液循環,對抗骨質疏鬆,保障骨骼健康。
面對在軌30天的挑戰,為了讓航天員生活有張有弛,設計師們還在天地通話、視頻、電子郵件方面花了一些心思。
張雅彬說,藉助天地鏈路,通過地面數據轉換,航天員在軌時可以與地面實現視頻互動,還能在軌閱讀電子書或期刊。天宮二號還支持地面轉播電視新聞、比賽等實時音頻、視頻信號,並配備了音響設備。
值得一提的是,在天宮二號的睡眠區裡,設計師們還專門增加了「雲插座」,可供航天員與家人進行私密通話。
事實上,天宮二號最初只是天宮一號的備份產品,在天宮一號發射時,天宮二號已經設計研製出來了,但隨著天宮一號任務的圓滿成功,天宮二號被賦予了開展航天員中期駐留、在軌維修技術試驗等新使命。
朱樅鵬說,科研人員為此對天宮二號進行了全面的改裝和升級,不僅解決了天宮一號在軌運行過程暴露出的產品設計瑕疵,更極盡所能、集智攻關用各類「神器」武裝「太空之家」,在很大程度上提升了它的性能和智能化程度。
以「太空之家」的「大腦」為例,就是一個高智能化的產物。這個控制計算機系統和自主研發的spaceOS2作業系統,可自主地進行太空飛行器飛行軌道、姿態調整、運行狀態的智能化診斷,以及遙測下傳、地面遙控指令的執行。
值得一提的是,這一系統可以實現「一心多用」,能同時管理運行幾十個任務,並具備著從三臺互為備份的計算機中發現錯誤、下達正確指令的「三機容錯」功能。朱樅鵬說,這真正意義上實現了多臺計算機在故障時的無縫切換,為航天員在太空工作生活提供了有力的生命保障。
在太空,航天員處於失重狀態,行動時,往往都需要藉助踩踏內部結構的反作用力,但在天宮一號的時代,航天員踩踏時,總有一種腳下軟質內飾「一踩一個坑」的不便。
一種輕量化的硬體材料解決了這一問題。尚明友還告訴記者,科研人員還在天宮二號的多個區域,增加不少硬質扶手,並引入了駐留腰帶、頭戴式無線藍牙耳麥等設計來解放航天員的雙手。「這是一種十分貼心的人性化做法,可以讓航天員在艙內更輕鬆自如地開展工作。」他說。
人體最舒適的體表溫度是23℃,相對溼度在50%附近,朱樅鵬告訴記者,天宮二號所攜帶的熱控系統,便可將密封艙的空氣溫度控制在22~24℃,相對溼度控制在45%~55%這一人體最舒適的環境。
不過,這個「天宮牌」的空調,也不完全等同於家用空調。家用空調一般要實現20平米房間的製冷,空調的功率約1200W。而「天宮牌」的空調不再需要使用壓縮機,而是直接利用外太空的冷背景,以及單相流體迴路的熱量收集和傳遞功能,將密封艙內的儀器設備產熱、化學產熱和航天員產熱共計幾千瓦的熱量,通過輻射器排散到外太空。這使得其整個空調系統的功率僅有220W左右。
另一個稱得上「體貼入微」的設計要屬顏色了。
科研人員為天宮二號漆上了不同的顏色,四周的牆面選擇了明亮的米白色,底部選擇了深灰色,工作檯等面板採用了天藍色。尚明友說,這一多層次的顏色劃分,有望帶給航天員一種清爽的感覺。
值得一提的是,這種漆可不是一般的漆,而是由航天人專門打造的「航天漆」,其首要技術指標就是「環保」,不能含有任何有毒有害成分。
他還透露,為保障航天員在太空的空氣品質,五院的科研人員專門研製了環控檢測裝置,它可以同時完成「太空之家」內二氧化碳、己醛等20多種氣體及有害微生物的濃度監測,一旦有害物質含量超過預警值時,就會立即報警並指示航天員按照預定方法進行處理,以保證航天員的生命安全。