【簡(jiǎn)介:】“天宮一號(hào)”是空間實(shí)驗(yàn)室的特例,主要為了完成交會(huì)對(duì)接任務(wù),而“天宮二號(hào)”則完全是小型空間實(shí)驗(yàn)室,科學(xué)家、航天員們將在里面展開(kāi)各種工作和試驗(yàn),“天宮二號(hào)”將解決一定規(guī)模、
“天宮一號(hào)”是空間實(shí)驗(yàn)室的特例,主要為了完成交會(huì)對(duì)接任務(wù),而“天宮二號(hào)”則完全是小型空間實(shí)驗(yàn)室,科學(xué)家、航天員們將在里面展開(kāi)各種工作和試驗(yàn),“天宮二號(hào)”將解決一定規(guī)模、短期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題,航天員在天宮二號(hào)上生活的時(shí)間將比在神舟九號(hào)、神舟十號(hào)生活的時(shí)間更長(zhǎng)。
天宮二號(hào),計(jì)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(guò)程和規(guī)律,解答宇宙組成和演化。天宮二號(hào)上將開(kāi)展地球觀測(cè)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(yàn),是中國(guó)第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室,發(fā)射時(shí)釋放伴飛小衛(wèi)星,將有飛船與之對(duì)接,將完成驗(yàn)證空間站的技術(shù),也將接受航天員的訪問(wèn)。
將來(lái)隨著空間實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)艙,增加太空實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)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(gè)宇航員同時(shí)長(zhǎng)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(wú)法通過(guò)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(shí),海南航天發(fā)射場(chǎng)靠近赤道,有利于增強(qiáng)火箭的運(yùn)載能力。
需要說(shuō)明的是,天宮二號(hào)將成我國(guó)最忙碌的空間實(shí)驗(yàn)室,各類計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目達(dá)到了史無(wú)前例的14項(xiàng),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(gè)領(lǐng)域,其中兩項(xiàng)有駐留30天的航天員直接參與操作,一項(xiàng)為國(guó)際合作。這些項(xiàng)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(hào)將搭載全球第一臺(tái)冷原子鐘進(jìn)入太空,并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。利用太空微重力條件,這臺(tái)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(shí)精度提高兩個(gè)數(shù)量級(jí),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(yàn)從太空分發(fā)量子密鑰。密鑰分發(fā)是實(shí)現(xiàn)“無(wú)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(gè)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(tīng),進(jìn)而保證用其加密的內(nèi)容不可破譯。從原理上來(lái)說(shuō),這種通信方式就是無(wú)條件安全的。
全長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)衛(wèi)星有望在7月發(fā)射。屆時(shí),一個(gè)天地一體化的量子通信網(wǎng)絡(luò)的雛形將會(huì)形成。在這個(gè)過(guò)程中,天宮二號(hào)可以扮演量子衛(wèi)星中轉(zhuǎn)的角色,實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)“無(wú)條件”的安全傳輸。
此外,天宮二號(hào)還選擇了水稻和擬南芥,計(jì)劃進(jìn)行‘從種子到種子’的植物全生育發(fā)展過(guò)程實(shí)驗(yàn);搭載中國(guó)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(cè)設(shè)備,測(cè)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(wèn)題。