【簡介:】“天宮一號”是空間實驗室的特例,主要為了完成交會對接任務(wù),而“天宮二號”則完全是小型空間實驗室,科學(xué)家、航天員們將在里面展開各種工作和試驗,“天宮二號”將解決一定規(guī)模、
“天宮一號”是空間實驗室的特例,主要為了完成交會對接任務(wù),而“天宮二號”則完全是小型空間實驗室,科學(xué)家、航天員們將在里面展開各種工作和試驗,“天宮二號”將解決一定規(guī)模、短期有人照料的空間應(yīng)用問題,航天員在天宮二號上生活的時間將比在神舟九號、神舟十號生活的時間更長。
天宮二號,計劃以黑洞等極端天體作為恒星和星系演化的探針,理解宇宙極端物理過程和規(guī)律,解答宇宙組成和演化。天宮二號上將開展地球觀測和空間地球系統(tǒng)科學(xué)、空間應(yīng)用新技術(shù)、空間技術(shù)和航天醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用和試驗,是中國第一個真正意義上的空間實驗室,發(fā)射時釋放伴飛小衛(wèi)星,將有飛船與之對接,將完成驗證空間站的技術(shù),也將接受航天員的訪問。
將來隨著空間實驗室體積的增大、可靠性的提高,將逐步發(fā)展成為空間站的核心艙或者實驗艙,增加太空實驗的項目和種類,為建成空間站奠定基礎(chǔ)。
空間站可以允許若干個宇航員同時長期駐守太空,噸位可重達(dá)20噸。發(fā)射這樣重的物體需要使用重型火箭,由于使用的火箭直徑較大,無法通過鐵路運(yùn)輸,所以用海路運(yùn)往海南航天發(fā)射中心發(fā)射。同時,海南航天發(fā)射場靠近赤道,有利于增強(qiáng)火箭的運(yùn)載能力。
需要說明的是,天宮二號將成我國最忙碌的空間實驗室,各類計劃的實驗項目達(dá)到了史無前例的14項,涉及微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)等多個領(lǐng)域,其中兩項有駐留30天的航天員直接參與操作,一項為國際合作。這些項目中,大多是當(dāng)前世界最前沿的探索領(lǐng)域。
比如,天宮二號將搭載全球第一臺冷原子鐘進(jìn)入太空,并進(jìn)行相關(guān)實驗。利用太空微重力條件,這臺冷原子鐘的穩(wěn)定度將高達(dá)10的負(fù)16次方,可以將航天器自主守時精度提高兩個數(shù)量級,能大幅提高如北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。
比如,試驗從太空分發(fā)量子密鑰。密鑰分發(fā)是實現(xiàn)“無條件”安全的量子通信的關(guān)鍵步驟。量子是微觀物理世界里不可分割的基本個體。由于作為信息載體的單光子具有不可分割、量子狀態(tài)不可克隆等特性,密鑰分發(fā)可以抵御任何形式的竊聽,進(jìn)而保證用其加密的內(nèi)容不可破譯。從原理上來說,這種通信方式就是無條件安全的。
全長2000多公里的“京滬干線”大尺度光纖量子通信骨干網(wǎng)正在收尾,將在2016年下半年建成;全球首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星有望在7月發(fā)射。屆時,一個天地一體化的量子通信網(wǎng)絡(luò)的雛形將會形成。在這個過程中,天宮二號可以扮演量子衛(wèi)星中轉(zhuǎn)的角色,實驗遠(yuǎn)距離量子通信,讓信息在地面城市與太空構(gòu)筑的范圍內(nèi)實現(xiàn)“無條件”的安全傳輸。
此外,天宮二號還選擇了水稻和擬南芥,計劃進(jìn)行‘從種子到種子’的植物全生育發(fā)展過程實驗;搭載中國科學(xué)院與瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)聯(lián)合研制的伽馬暴探測設(shè)備,測量宇宙的伽馬暴射線和散射狀態(tài),從而研究揭示宇宙結(jié)構(gòu)、起源、演化等問題。