天宮一號"退休"二號今年"上崗" 中國空間站即將"奠基"

“難忘5年前和家人守在電視機(jī)前等待你升空那一刻的激動，難忘你和神舟八號、九號及十號的‘天神之吻’。”……上周，中國載人航天工程辦公室宣布天宮一號目標(biāo)飛行器正式終止數(shù)據(jù)服務(wù)，將墜入大氣層燒毀。不少網(wǎng)友這樣留言，動情揮別我國這個已在軌工作1630天的空間站“先驅(qū)”。

“功成身退”的天宮一號值得紀(jì)念，今夏接力“上崗”的天宮二號空間實驗室則將開創(chuàng)更多的“第一次”：乘載神舟十一號升空的兩名航天員要在這里住30天，同時還會進(jìn)行天地量子密鑰傳輸試驗、激光通信試驗等多項中國首創(chuàng)的空間科學(xué)實驗和技術(shù)試驗項目。與此相應(yīng)，包括長征七號/五號火箭、天舟一號貨運(yùn)飛船等也將在今年發(fā)射。

在此基礎(chǔ)上，中國將在2020年前后建成永久性空間站，并在2022年全面運(yùn)行。有媒體此前發(fā)布消息稱，國際空間站將在2020年退役，屆時中國空間站可能將成為唯一一個在軌運(yùn)行的太空空間站。當(dāng)年國際空間站項目將中國拒之門外，如今中國卻表示：“我們歡迎國際合作。”

天宮二號有啥新設(shè)備

接過天宮一號的接力棒，天宮二號目前已經(jīng)完成總裝，各系統(tǒng)正在緊張備戰(zhàn)，今年第三季度它將擇機(jī)發(fā)射。之所以說“接力”，一大原因是技術(shù)裝備的提升。

別看天宮二號和天宮一號長得差不多，“里子”變化卻很大。從中國航天科技集團(tuán)此前發(fā)布的消息來看，天宮二號較大的改進(jìn)是裝備更豪華、裝載量提高、內(nèi)部環(huán)境更好。值得一提的是，天宮二號的系統(tǒng)設(shè)計是模塊化的，也就是說它出現(xiàn)問題時可以快速更換和在軌維修，這在國內(nèi)空間領(lǐng)域?qū)儆谑讋?chuàng)。

其中一個新安裝的設(shè)備是機(jī)械臂，將測試開展艙外搬運(yùn)和維修。這個機(jī)械臂由中國航天科技集團(tuán)公司五院自主研發(fā)。這種設(shè)備目前在國際空間站上已經(jīng)使用，但在我國航天領(lǐng)域仍處于試驗階段。

空間機(jī)械臂是什么？中國航天科技集團(tuán)公司五院總體部空間機(jī)械臂系統(tǒng)研究所副所長高升說，通俗解釋就是一種典型的空間機(jī)器人，同大家熟悉的工業(yè)機(jī)械臂（機(jī)器人）一樣，它能用于空間站在軌組裝、在軌維修、貨物搬運(yùn)與轉(zhuǎn)移、輔助航天員出艙活動等，是空間站建設(shè)和運(yùn)營的關(guān)鍵裝備。

為了研制這條臂展超10米的“手臂”，我國科學(xué)家突破了16項關(guān)鍵技術(shù)，首次采用自主爬行和雙臂組合操作的模式，以實現(xiàn)大范圍大負(fù)載操作以及局部精細(xì)化操作。

所謂“自主爬行”，我們可以理解成機(jī)械臂一種有趣的“走路方式”，它可以頭尾互換地爬到每一個角落。雖然太空沒有重力，但要在速度快、慣性大的太空里拿起一件東西也不是那么簡單的；而且萬里之遙的機(jī)械臂全靠自己的判斷來選擇采取什么姿式、用多少勁，這個度很難拿捏。這些都需要在天宮二號上測試。

除了測試裝備，天宮二號還將在明年上半年驗證與天舟一號貨運(yùn)飛船的對接和資源補(bǔ)給技術(shù)，這也是世界范圍內(nèi)的難題。而且，因為后續(xù)要建造長期在軌飛行的永久性空間站，推進(jìn)劑會不斷消耗，天宮二號還必須要實驗突破補(bǔ)加技術(shù)。