“天宮一號”三問
　　“天宮一號”如何發(fā)射
　　“天宮一號”作為中國自主研制的目標飛行器，已于2011年9月29日21時25分45秒，成功發(fā)射升空并準確進入預定軌道?！疤鞂m一號”全長10.4米，艙體最大直徑3.35米，起飛質量8506千克，設計在軌壽命為2年，由實驗艙和資源艙構成，前者有效使用空間約15立方米，能滿足3名航天員的艙內(nèi)工作和生活需要，前端安裝被動式對接機構，可與飛船實現(xiàn)對接；資源艙主要為空間飛行提供動力和能源。
　　用來發(fā)射“天宮一號”的是長征二號FTl火箭，是在原長征二號F火箭基礎上研制的具有更強大助推力和運載能力的新型火箭，全長52米，起飛質量493噸，運載能力可達8.6噸。
　　“天宮一號”的任務
　　“天宮一號”飛行的主要任務是為實施空間交會對接試驗提供目標飛行器；初步建立長期無人在軌運行、短期有人照料的載人空間試驗平臺，為空間站研制積累經(jīng)驗；進行空間科學實驗、航天醫(yī)學實驗和空間技術試驗。
　　根據(jù)計劃，“天宮一號”發(fā)射升空后，經(jīng)兩次變軌后將進入高度約為350公里的近圓軌道，進行在軌測試。在“神舟八號”飛船發(fā)射前，“天宮一號”降軌至高度約為343公里的近圓軌道，等待交會對接。
　　“神八”發(fā)射入軌后2天內(nèi)，將完成與“天宮一號”的第一次交會對接，形成組合體。組合體飛行12天左右，擇機進行第二次交會對接。組合體運行結束后，“神八”飛船會在一天內(nèi)返回地面，而“天宮一號”將升軌至自主飛行軌道，轉入長期運行管理模式，等待下一次的交會對接。
　　空間交會對接如何實現(xiàn)
　　空間交會對接涉及兩個飛行器，一個是目標飛行器，一個是追蹤飛行器。目標飛行器首先發(fā)射升空，追蹤飛行器作為主動飛行器去尋找目標飛行器進行交會對接。在交會對接過程中，追蹤飛行器的飛行可以分為以下四個階段：
　　遠程導引段：在地面測控的支持下，追蹤飛行器經(jīng)過若干次變軌機動，進入到追蹤航天器上的敏感器能捕獲目標飛行器的范圍(一般為15～100千米)。
　　近程導引段：追蹤飛行器根據(jù)自身的微波和激光敏感器測得的與目標飛行器的相對運動參數(shù)，自動引導到目標飛行器附近的初始瞄準點(距目標飛行器0.5～1千米)。
　　最終逼近段：追蹤飛行器首先捕獲目標飛行器的對接軸，當對接軸線不沿軌道飛行方向時，要求追蹤飛行器在軌道平面外進行繞飛機動，以進入對接走廊，此時兩個飛行器之問的距離約100米，相對速度約1-3米／秒。
　　對接?？慷危鹤粉欙w行器利用由攝像敏感器和接近敏感器組成的測量系統(tǒng)精確測量兩個飛行器的距離、相對速度和姿態(tài)，同時啟動小發(fā)動機進行機動，使之沿對接走廊向目標最后逼近。在對接前關閉發(fā)動機，以0.15～0.18米／秒的?？克俣扰c目標相撞，最后利用栓錐或異體同構周邊對接裝置的抓手、緩沖器、傳力機構和鎖緊機構使兩個飛行器在結構上實現(xiàn)硬連接，完成信息傳輸總線、電源線和流體管線的連接。
　　“天宮一號”的發(fā)射是重要轉折點
　　1992年，中國正式提出了載人航天工程的“三步走”計劃，隨后不久便開始繪制屬于中國自己的空間站發(fā)展藍圖。
　　中國載人航天“三步走”的計劃分別是：第一步，能上天；第二步，能出艙；第三步，建立小型空間站。
　　空間站的建立需要大推力火箭的研制、開發(fā)和利用。伴隨著“神舟五號”到“神舟七號”飛船在過去幾年中相繼成功發(fā)射，中國已經(jīng)積極穩(wěn)妥地完成第二步，為第三步的成功奠定了堅實基礎。
　　“天宮一號”可以說是空間實驗室的特例，其主要為了完成交會對接任務，而“天宮二號”則完全是小型空間實驗室，科學家、航天員們將在里面展開各種工作和試驗。
　　以往在神舟飛船上所進行的太空科學試驗基本上是短期的、探索性的，這主要由于飛船在天上的時間很短，加上飛船內(nèi)空間有限，很難開展長期的、有很強應用價值的試驗，“天宮一號”則根本上改變了這一現(xiàn)實——15平方米的實驗艙更有利于航天員開展活動，而長達兩年的在軌壽命，使地球環(huán)境監(jiān)測、空間材料科學、空間環(huán)境探測3個方面的空間科學試驗成為現(xiàn)實，這些試驗過程貫穿天宮運行始終，所得數(shù)據(jù)將提供給各個科研單位開展應用研究。
　　這些看似遙不可及的太空科學試驗，實際上與普通人的生活緊密相連。例如，“天宮一號”上所安置的高光譜成像儀，如果試驗成功后可根據(jù)結果探測出受到污染但不容易到達或不易抽驗和檢測的區(qū)域，試驗結果將允許科研工作站通過遙感手段即可探測成功。
　　目前，“天宮二號”作為中國第一個真正意義上的空間實驗室，技術方案也已經(jīng)完善，研制工作正在順利進行，將解決一定規(guī)模、短期有人照料的空間應用問題。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。2015年前，“天宮二號”和“天宮三號”會陸續(xù)發(fā)生升空。
　　“天宮一號”作為中國航天工程第二步向第三部邁進的重要轉折點，只要成功實施未來三次重要的交會對接，即是交出了一份滿意的成績單，使中國具備足夠條件向建立空間站的目標更加靠近。
　　航天強國之夢
　　載人航天工程是中國航天史上規(guī)模最大、系統(tǒng)最復雜、技術難度和安全可靠性要求最高的跨世紀大型系統(tǒng)工程。前文所提到的“三步走”工程，具體來說是第一步做到成功發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗；第二步，在第一艘載人飛船發(fā)射成功后，突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術，并利用載人飛船技術改裝、發(fā)射一個空間實驗室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應用問題；第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應用問題。
　　空間站的重要性，主要體現(xiàn)在這種近地軌道長時間運行的載人航天器與其他航天器相比，因其可供多名航天員巡訪、長期工作和生活，可充分發(fā)揮機動的觀察測定方法，完成儀器設備所無法完成的任務。
　　以第一個空間站為例，1973年5月14日，美國在肯尼迪宇宙中心“天空實驗室”。它也是人類迄今向近地軌道發(fā)射的人造天體中重量和容量最大而又最復雜的一個，到1979年7月11日，天空實驗室結束其使命，墜入南印度洋時，它已在宇宙空間運行了2246天，繞地球3.4981萬圈，航程達14億多公里，收集到的照片、數(shù)據(jù)，為農(nóng)學、地質學、海洋學以及其他地球科學的研究提供了寶貴的資料，由此可以看出空間實驗室對推動本國科學、科技進步所產(chǎn)生的巨大助力。
　　中國空間站為一個空間實驗室系統(tǒng)，是載人航天工程系統(tǒng)中至關重要的一環(huán)。該計劃預計于2010年至2015年間進行。其組成過程中將先發(fā)射無人空間實驗室，而后再用運載火箭將載人飛船送入太空，與停留在軌道上的實驗室交會對接，航天員從飛船的附加段進入空間實驗室，開展工作。
　　航天員的生活必需品和工作所需的材料、設備均由飛船運送，載人飛船?？吭趯嶒炇彝膺叄鳛閼本壬w船。如果實驗室發(fā)生故障，可隨時載航天員返回地面，航天員工作完成后，乘飛船返回。
　　中國載人空間站工程又分為空間實驗室和空間站兩個階段實施——2016年前，研制并發(fā)射空間實驗室，突破和掌握航天員中期駐留等空間站關鍵技術，開展一定規(guī)模的空間應用；2020年前后，研制并發(fā)射核心艙和實驗艙，在軌組裝成載人空間站，突破和掌握近地空間站組合體的建造和運營技術、近地空間長期載人飛行技術，并開展較大規(guī)模的空間應用。
　　載人空間站建成后，中國將全面實現(xiàn)載人航天“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，進一步推動載人航天技術向更高水平發(fā)展，將為推動國家科技進步和創(chuàng)新發(fā)展、提升綜合國力、提高民族威望做出重要貢獻。
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