我国首个真正意义上的空间实验室，等待与“神舟十一号”交会对接
15日晚，天宫二号空间实验室即将在中秋月的清辉中飞向距离地面近400公里的飞行轨道。在14日的天宫二号空间实验室飞行任务新闻发布会上，中国载人航天工程新闻发言人武平介绍，它将是我国首个真正意义上的空间实验室，开展较大规模的空间科学实验，还将是我国迄今为止持续时间最长的一次载人飞行。因此，与“天宫一号”相比，“天宫二号”虽然在外观上没有明显改变，但“内心”却变得更加充实与温柔。
更舒适环境迎接航天员30天驻留
武平介绍，按计划，天宫二号空间实验室发射后，将进入近地点200公里、远地点350公里的初始轨道，之后“天宫二号”经过几次变轨，进入到高度约380公里的运行轨道。在10月中下旬神舟十一号载人飞船发射前为期1个月的时间内，“天宫二号”将在轨完成两方面的工作：一是进行平台和应用载荷的在轨测试。包括性能测试，比如姿轨控、供配电、数据传输与控制等方面的性能，以及对交会对接支持、载人驻留支持等能力进行功能测试，对有效载荷进行功能性检查和测试。此后，它将转入独立运行模式，同时开展部分空间科学实验。二是神舟十一号载人飞船发射前，“天宫二号”将再次进行状态和功能检查，确认是否满足载人交会对接条件和驻留要求，并将调整轨道至高度393公里的近圆对接轨道，等待神舟十一号载人飞船。
武平表示，“天宫二号”与“天宫一号”在外观上是基本一致的，但是在“天宫一号”的基础上，进行了四个方面的改造：一是装载了空间科学与空间探测、地球科学与对地观测，以及应用新技术实验的载荷，还装载了航天医学实验的设备；二是为了完成推进剂补加的验证，对推进分系统进行了改造，管路部分改造了，还增加了压气机，用于和明年将要发射的货运飞船共同验证推进剂补加的技术；三是对载人宜居环境进行了优化设计，使航天员在轨的就餐环境和睡眠环境得到了改善，增加了锻炼设备和娱乐设施，这样可以使航天员在为期30天的驻留生活中，更加舒适，更加便利，也更加丰富多彩；四是搭建了一个由机构、电气和液体管路等组成的液体回路的验证系统，还有一个机械臂的操作终端设备要在轨验证维修技术，也就是为未来空间站的维修性设计积累经验。
中国航天科技集团五院空间实验室系统总设计师朱枞鹏向记者表示：“我们以人为本，给航天员创造一个更好的生活和工作环境。”“天宫二号”首次使用可展开的多功能小平台。有了它，航天员可以在上面写字、吃饭、做一些科学实验，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；内部生活设施方面，用地板取代了地毯，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。
空间科学实验冲击世界前沿
武平介绍，空间应用系统利用天宫二号空间实验室平台，安排了一批体现科学前沿和战略高技术发展方向的科学与应用任务，主要涉及微重力基础物理、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学、空间天文探测、空间环境监测、对地观测及地球科学研究应用，以及应用新技术试验等8个领域。
其中，随“天宫二号”上天的空间冷原子钟，是人类历史上第一台在轨进行科学试验的空间冷原子钟；伽玛暴偏振探测是我国与欧空局联合研制的世界首台高灵敏度的伽玛暴探测设备；“天宫二号”上还将进行世界首次量子密钥分配试验。这些项目都处于世界领先地位。
此外，天宫二号空间实验室里，还有诸多高端的对地观测设备。比如，宽波段成像光谱仪、三维成像微波高度计、紫外临边成像光谱仪，能够对地球表面进行非常精细的观测，尤其对于海洋的风浪变化、海平面高度变化、大气中的气溶胶等进行高精度观测，对于人类了解厄尔尼诺、拉尼娜等气候变化，以及大气污染，有着重要意义。
“天宫二号”还将开展液桥热毛细对流实验、综合材料制备实验、高等植物培养实验、伴随卫星飞行试验等项目，是目前载人航天历次任务中，开展应用项目最多的一次。其中，航天员直接参与操作的空间科学研究2项，直接承研单位28家，装器有效载荷51件。通过实施上述应用任务，期望在空间科学前沿探索部分重点领域方向进入世界先进行列，在空间应用技术领域，引领我国未来空间应用技术发展。
武平介绍，我国自1992年实施载人航天工程以来，共形成了上千国家级发明专利，产生2000多项科技成果，已广泛应用于各行业，促进原材料、微电子、化工、冶金等方面的技术创新、工艺创新和产业提升。有专业机构的测算表明，我国载人航天工程的投入产出比在1:10-1:12之间。
“老火箭”验证89项新技术
武平介绍说，承担此次“天宫二号”发射的是长征二号F运载火箭。截至目前，长征二号F火箭成功实施11次发射任务，成功率100%，被誉为“神箭”。但是尽管如此，我们在产品研制和任务准备过程中，也都始终以“从零开始”的态度，严格地按照程序、规范进行全过程的质量控制，确保飞行产品的质量。
武平表示，据有关方面统计，2000年以来全世界1200多次航天发射活动成功率为94.3%。近期，我们也了解到有关航天任务事故的一些报道，这也说明航天发射是一项高风险的活动。我们加强各种故障预案的推演和应对措施的演练，目的就是为了确保火箭发射万无一失，飞行产品不带任何隐患上天。
中国航天科技集团一院长征二号F火箭副总设计师刘烽告诉记者，长征二号F运载火箭是专门用于载人航天的二级运载火箭，也是目前中国所有运载火箭中系统最复杂的火箭，具有发射目标飞行器(天宫二号空间实验室)和载人飞船(神舟十一号载人飞船)的两个状态，运载能力分别为8.6吨和8.15吨。发射目标飞行器状态的火箭由箭体结构系统、动力系统、控制系统、利用系统、遥测系统、外安系统、故检系统、附加系统和地面支持系统共计9个系统组成。发射载人飞船状态的火箭增加逃逸系统，共计10个系统组成。
不过，火箭的储存寿命一般是6至7年，按照这样的寿命计算，此次执行发射任务的长征二号FT2火箭绝对是一枚“老火箭”了。当时，它作为发射神舟十号飞船的长征二号FY10火箭的备份，在“天宫一号”圆满完成交会对接等任务后，就一直处于待命状态，直到今年“天宫二号”发射任务的来临。
为了让“老火箭”保持青春活力，型号研制队伍对它进行了一系列保养。火箭近千台套单机、数千个大小部件中，橡胶材料相对脆弱，如火箭整流罩内的减震器、密闭贮箱和管路中的密封件，看似一些小部件，可它们对火箭的整体性能有着至关重要的影响。
火箭分离、点火等用到的爆炸器、起爆器等，因为涉及“脾气”暴躁的火工品，这些部分的产品一律重新投产。一些复合材料组成的产品寿命比橡胶等材料长，但考虑到材料本身的特殊性，设计人员们要通过一系列老化试验，计算出这些关键材料寿命几何，是否足够“强壮”，以决定是否要更换这部分产品。刘烽介绍，长征二号FT2火箭一共发生89项技术状态变化，主要在安全性与可靠性方面做了部分技术状态更改。“到目前为止，所有产品测试合格，产品质量状态良好，已经做好了发射前的各项准备工作。”
(本报酒泉9月14日专电)