天宫二号，神器武装“太空之家”

颜士州

天宫二号空间实验室于2016年9月15日22时04分在陕西西安酒泉卫星发射中心发射成功。天宫二号空间实验室，是继天宫一号之后我国自主自主研发的第二个空间实验室，它将为进一步验证空间交会对接技术及进行一系列空间实验提供场所。

空间站的前身

什么叫空间实验室？空间实验室其实就是太空实验室，它是一种载人航天科学实验空间站，美国、俄罗斯早在80年代初就拥有了自己的空间实验室，而我国是从2011年9月29日“天宫一号”的成功发射，才算有了自己的空间实验室。

空间实验室的操作先发射停留在太空的无人空间实验室，然后用运载火箭将载人飞船送入太空，随即跟停留在轨道上的无人空间实验室交会进行对接，这样宇航员才能从飞船进入空间实验室开始工作。航天员完成工作后可以再乘飞船返回地球上来。此后，我国将发射“神舟十一号”与“天宫二号”对接，这样才能完成对空间实验室的建造。

空间实验室与空间站有所不同，空间站是一种能供航天员居住的航天器。它的特点是规模庞大而且运行的时间长，空间站如同能住宿的房子一样，可以提供生活设施，时间久了发生故障可以维修。空间实验室是空间站的前身，属于一种从载人飞船过渡到载人航天基础设施的试驗性航天器。那么“神舟十一号”载人飞船一旦与“天宫二号”空间实验室进行对接，航天员可以为期一个月时间驻留试验，其目的是为2020年我国建成永久性空间站。

“天宫二号”的靓丽身姿

“天宫二号”与“天宫一号”虽然都属于一种飞行器，但两者又有所不同，不同在“天宫二号”模块化的，它即使发现问题也可以迅速维修。而且“天宫二号”装备更强大、装载量高、内部环境好。

它里面的机械臂就是我国自主研究的机器人，它可以搬运货物、在轨组装，帮助航天员干活。它长10米，既可自主爬行，还可做局部精细化操作。也许你会认为自主爬行不足一谈，但你想想看，太空里大的东西特别大，细小的东西形同针尖，这些工作该采取什么方法，如何组装都不是一件容易的事。

“天宫二号”在设计的时候为了方便航天员太空生活，在内部进行了精心设计。它有专门供宇航员工作的实验室，航天员配备笔记本电脑，工作室的温度保持恒温；有专门的厨房，宇航员将事先准备好的饭菜储存冰箱里，饿了只要拿出来热一热就可以吃了，当然考虑到个人口味，特制了一些太空食品；在通信上为航天员配备了蓝牙耳机可以和地面保持联系，也可以收看电视节目，用网络电视与家人进行短信交流；卧室里的环境更加舒适，铺设了地板，舱内灯光可以调节亮度，床前都配备了床头灯，可以躺在床上玩手机听音乐；娱乐室里面配备着健身器材，里面有单车、踏步器以及其它体育器材，供宇航员锻炼身体；在卫生方面。特制了毛巾和抽水马桶，使得气压低于舱内，这样气味不易扩散，还可以废物处理。

虽然“天宫二号”属于空间实验室，还不属于空间站，但驻留30天时间，这么长时间在太空生活完全是对航天员自身体能的考验，同时也是对我国载人航天技术的挑战。这次实验的目的就是研究怎样长时间提供适合人生活的环境，怎样长时间提供包括水在内的物资供给，这些都要在“天宫二号”中得到验证。

“天宫二号”有哪些利器

据悉，我国将要进行14项科学实验，而重点进行空间冷原子钟实验、伽玛暴偏振探测、空地量子密钥分配试验。

单单看外表，“天宫二号”和“天宫一号”是差不多，但内部系统是完全不一样的，“天宫一号”属于一种飞行器，它管对接飞船的任务，而“天宫二号”可以载人，完全具备着太空补加功能，宇航员要停留里面将推进剂补加。

而对于推进剂补加，其难度不是常人所想象那么简单的，如同高空飞行中的飞机在空中加油一样。它是由西安航天研究院研制的关键技术项目之一，“天宫二号”作为中国首个空间站的雏形，要想使得它在太空停留的时间长久，就得给它补充燃料，而航天器在运行期间，推进剂也在慢慢地消耗，就像飞行的飞机一样，一旦起飞就得耗油，而油箱的容量毕竟有限。

那么航天器的推进剂消耗完了怎么办？这就需要补加燃料，只要在空中“加油”，自然也就延长了寿命。

说起给航天器“太空加油”，花费了科学家大量的精力，补加推进剂要让空间压缩机压缩燃料，在压缩的同时燃料也在流失，那么科学家想出了在液路浮动断接器上增加按照接口，加快资源舱里的燃料流动。

“天宫二号”的核心是计算机系、统，它能保证所有的分支系统有序地运行，仪表控制器是一种高性生能计算机，用于跟其它系统进行交换数据，同时控制着系统的温度，相当于一个大“空调器”，一旦舱内温度过高或者过低，它都会及时调节，使得设备正常运行。

或许你还记得“天宫一号”授课的情景，系统中的图像从万里之遥能看得清楚，此次“天宫二号”安装的摄像机采用高保真编码话音设备和双向图像解码器，会使得我们在电视荧幕上看得比上次更清楚，声音听得更仔细，地面上的人可以跟宇航员对话。

“天宫二号”和“神舟十一号”分别装上无线设备，让他们之间信息互通。USB应答机分分秒秒监测它们的方向、距离和速度，及时将信息返回地面。

“天宫二号”给我们带来哪些影响

首先在“太空计时”上有所突破，使得计量精度提高。这次对“空间冷原子钟”的实验，可以使人类对太空的计时时间更为精确，而且这种精确计时可以用于城市与城市之间的距离、出行地点以及里程等上面做到更精确的距离测算，尤其对导航定位做到百分百准确无误。

随着网络信息的普及，许多人为自己不经意泄密隐私而担忧，“天宫二号”可以通过遥感加密，生成“公开密钥”密码系统，使得个人信息储存计算机内必须通过私人密钥，才能获得具体信息。

探测宇宙现象。“天宫二号”里“天极”望远镜可用来探测研究宇宙中的射线，用来高精度、系统性地观测恒星演化、黑洞形成，为研究其它星球以及宇宙中的爆发现象做更深一步的监测。

随着城市数十层高的摩天大楼不断出现，火灾等隐患也接踵而来，往往给消防设施带来挑战，由于消防泵的压力有限，水枪的射程正常在100米，如果航天涡轮泵推进技术用在这里，可以使水枪射程提高到3倍，为消防设施的装备解决了问题。