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天宮二號(hào)完美謝幕,謝謝你為我們指明去往星辰大海的道路!
關(guān)鍵字: 天宮二號(hào)
第三幕:
載人航天到底能做怎樣的科研?
建立長(zhǎng)期在軌駐留空間站的最主要目的還是服務(wù)于科學(xué)研究,把它作為一個(gè)飛行在空中的、微重力環(huán)境的“國(guó)家實(shí)驗(yàn)室”,成為服務(wù)于各大科研機(jī)構(gòu)的平臺(tái)。
但由于我國(guó)載人航天此前聚焦的都是各種從0到1的工程技術(shù)突破,科學(xué)研究方面的貢獻(xiàn)一直是個(gè)弱項(xiàng)。在天宮二號(hào)上,科學(xué)研究終于迎來了重大發(fā)展。
· 攜帶了國(guó)際首個(gè)專用的高靈敏度伽馬射線暴偏振測(cè)量?jī)x器,這是中國(guó)瑞士合作項(xiàng)目。研究成果豐碩并發(fā)布在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然·天文學(xué)》上,這是自人類發(fā)現(xiàn)伽馬暴以來取得的最佳偏振觀測(cè)結(jié)果,對(duì)于科學(xué)家理解黑洞形成和演化等有巨大意義。
· 世界首臺(tái)空間激光冷卻冷原子鐘,任務(wù)期間非常成功,實(shí)現(xiàn)了每3000萬年才差一秒的精度,將航天器自主守時(shí)精度提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
培養(yǎng)皿中的擬南芥(圖源:新華網(wǎng))
· 高等植物“從種子到種子”的空間長(zhǎng)周期培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),包括水稻和擬南芥等。這對(duì)于人類發(fā)展空間植物培養(yǎng)技術(shù)和探索保障人類長(zhǎng)期空間生存有著重要意義。種菜是中國(guó)人的“種族天賦”,航天員們也把它帶到了太空。
· 空間生物實(shí)驗(yàn)。兩位航天員還養(yǎng)了可愛的“蠶寶寶”,它們?cè)谌蝿?wù)期間內(nèi)吐絲結(jié)繭,“吸粉”無數(shù)。
· 航天醫(yī)學(xué)的長(zhǎng)期寶貴觀測(cè)數(shù)據(jù)。在33天的載人時(shí)間內(nèi),兩位航天員的身體表現(xiàn)(一位50歲,一位38歲)積累了大量航天醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。
· 空—地量子密鑰分配與激光通信試驗(yàn)。這一試驗(yàn)將中國(guó)量子通信技術(shù)推到了新高度。
· 對(duì)地測(cè)繪遙感??臻g站本身是個(gè)長(zhǎng)期在軌的平臺(tái),對(duì)于地球科學(xué)研究意義重大,它所攜帶的三維成像微波高度計(jì)和空間環(huán)境分系統(tǒng)等工作成效顯著。
· 材料科學(xué)等。例如液橋熱毛細(xì)對(duì)流實(shí)驗(yàn)、多樣品材料空間生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)等,都是未來空間站的研究重點(diǎn)。
· 人類首次太空腦機(jī)交互實(shí)驗(yàn)。簡(jiǎn)而言之,就是將航天員的思維活動(dòng)轉(zhuǎn)化為操作指令,這也是航天領(lǐng)域的一大創(chuàng)新。
除此之外,天宮二號(hào)還進(jìn)行了很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)??偠灾?,它成為了真正意義上的“空間實(shí)驗(yàn)室”,對(duì)于天宮空間站的建設(shè)有著重大意義。
華麗終章:
還是要說再見
無論多么不舍,還是要跟天宮二號(hào)說再見。
航天器在太空中飛行會(huì)受到眾多因素影響,除了地球引力之外,還有地球引力分布不均勻、太陽/月球/木星/金星引力、太陽光壓、稀薄大氣阻力、地球反射/輻射光壓、海洋/大氣潮汐引力等諸多因素。對(duì)于國(guó)際空間站、航天飛機(jī)、天宮實(shí)驗(yàn)室、神舟飛船、天舟貨運(yùn)飛船這些飛在400千米高軌道的低軌航天器而言,大氣阻力則成為致命殺手,需要定期維持軌道高度。
例如,天宮一號(hào)任務(wù)期間,太陽活動(dòng)處在高峰,電離層/大氣層比較活躍,受到空氣阻力影響更大,需要更頻繁維持軌道。而當(dāng)燃料耗盡、軌道維持停止后,便會(huì)逐漸自然再入大氣并焚毀。而對(duì)于天宮二號(hào)這類受控再入情形,則可以清楚看到區(qū)別:它會(huì)在極短時(shí)間內(nèi),直接再入大氣焚毀。
很多人都擔(dān)心航天器殘骸問題。事實(shí)上,由于太陽系內(nèi)的太空環(huán)境和人造的太空垃圾存在,地球每天都有超過100噸物質(zhì)闖進(jìn)大氣層,但人類僅能偶爾看到一些流星,極其罕見情況下能撿到隕石,絕大部分情況這些物質(zhì)都會(huì)完全焚毀或掉在人跡罕至的地方。
天宮二號(hào)和一號(hào)尺寸類似,但它們比起其它再入大氣的大家伙都是“小不點(diǎn)”(圖改編自NASA)
人類航天發(fā)展了60余年,雖然已經(jīng)發(fā)射了數(shù)以千計(jì)的航天器,但尚未有過在軌航天器再入大氣時(shí)對(duì)人類造成直接傷害的先例。天宮一號(hào)和天宮二號(hào)僅是8.6噸的小家伙。比起歷史上再入大氣的7個(gè)禮炮號(hào)空間站(18.5-19.8噸)、天空實(shí)驗(yàn)室空間站(77.1噸)、和平號(hào)空間站(129.7噸)小很多,且它沒有再入大氣熱防護(hù)措施,理論上講對(duì)人類的危害基本為0。
南太平洋是個(gè)巨大的航天器墳場(chǎng)(圖源: dailmail.co.uk)
但為了保險(xiǎn)保險(xiǎn)再保險(xiǎn),本次天宮二號(hào)任務(wù)終結(jié)時(shí),還是選擇發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并控制進(jìn)入大氣層角度和軌跡,最終基本通過與大氣摩擦全部焚毀,如果有殘?jiān)矔?huì)落入南太平洋。這里是整個(gè)地球上最孤寂的區(qū)域,方圓數(shù)千萬平方公里的區(qū)域中,都是茫茫大洋,幾乎沒有人類生存。
最終,天宮二號(hào),這一見證中國(guó)航天里程碑發(fā)展意義的航天器,會(huì)和天宮一號(hào)、天舟一號(hào)一起長(zhǎng)眠于此。
因?yàn)檫@一系列偉大航天器打下了的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),下一步的中國(guó)載人航天發(fā)展就是等待天宮空間站全面開建!
天宮二號(hào),不想和你說再見,但最后還是不得不說:再見!
標(biāo)簽 天宮二號(hào)- 原標(biāo)題:天宮二號(hào)完美謝幕,謝謝你為我們指明去往星辰大海的道路!
- 責(zé)任編輯:連政
- 最后更新: 2019-07-20 07:02:30
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