9月15日22时04分，托举着天宫二号空间实验室的长征二号F T2运载火箭腾空而起，约575秒后，天宫二号与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。

在这胜利的时刻，仰望星空，人们不禁想起了仍在太空中的天宫一号。

５年前的９月２９日，同样是在酒泉卫星发射中心，天宫一号发射升空。在轨期间，天宫一号先后与神舟八号、九号、十号飞船进行了６次交会对接。２０１６年３月１６日，天宫一号正式终止数据服务，在中国载人航天的舞台上华丽谢幕，留下了一份完美答卷。

天宫一号发射成功意味着中国载人航天进入空间实验室阶段，天宫二号发射成功则标志着中国即将迈入空间站时代。

 

航天员的五星级“太空之家”

天宫二号本是我国领先的目标飞行器天宫一号的备份产品。五院天宫二号总设计师朱枞鹏介绍，随着天宫一号任务圆满成功，天宫二号被赋予了全新使命，也得到全面改装升级。

记者了解到，五院技术人员为天宫二号配备了智能化“大脑”。控制计算机系统可以自主进行航天器飞行轨道、姿态调整，运行状态的智能化诊断，以及遥测下传和遥控指令的执行。我国自主研发的SpaceOS2系统可以实现“一心多用”，能同时管理运行几十个任务，并具备从3台互为备份的计算机中发现错误、下达正确指令的“三机容错”功能，实现计算机在故障时的无缝切换。

为了搭建航天员与天宫二号之间的智能化沟通桥梁，技术人员研制出仪表控制器应用系统。它整合了十多个分系统的数据，能把复杂、晦涩的专业数据浓缩成52组画面，实现海量信息的图形、文字、动画智能显示，为航天员提供清晰直观的界面。

科幻电影里，技术人员像插拔U盘一样更换部件，就能让故障设备恢复正常。这样的场景在天宫二号也能上演。技术人员对天宫二号供配电、热控、数据管理等系统实现了高度集成化模块设计，打造出可快速更换的模块单元，在我国航天器上首次采用“插拔式”结构设计，只需用几分钟就能完成维修更换。

航天器在太空中也会受稀薄大气影响，导致轨道高度逐渐下降，需要尽可能多带推进剂以维持轨道。天宫二号则无需担心“粮草不足”。凭借我国首次应用的推进剂在轨补加技术，它可以一边飞行一边“加油”，极大地提高在轨运行时间。正因如此，天宫二号发射时只加了“半箱油”，省出的重量可以携带更多载荷和物资。

 

天宫二号“高大上”科学实验有哪些？

天宫二号这次搭载了14项应用载荷。其中有一台冷原子钟，3千万年才误差一秒。这种计时机器用激光冷冻原子，没有热运动，节拍就测得更准。它在太空发信号校准其他卫星上的钟，相比从地面发信号，避免了大气和电离层的干扰，误差会更小。将让全球卫星导航系统精度大幅提升，这也是人类首次太空实验冷原子钟。

它还带了一个“炼丹炉”——综合材料实验装置。炉子不到200瓦，但隔热好，最高能烧到950℃，足以融化玻璃。炉膛旁有一个类似左轮手枪的旋转机构，可装6发材料弹，轮流塞进炉子。这次要实验18种材料，用于光通信、电子元件、涡轮叶片、X光接收、热成像和红外探测等。

天宫二号上的一个实验箱，将拉伸一种化妆品常添加的低黏度硅油，拉出130多种不同粗细的液体桥。地面上只能拉出4毫米长的液桥，而太空中能拉2厘米粗，2厘米长。为此需要排除硅油中所有的气泡，并不容易。

继美国科幻大片在火星种土豆以后，中国航天员也要试一试在太空种菜。天宫二号搭载了一个小温室。拟南芥（常用的实验植物）和水稻的种子会在6个月的全生命周期中萌发、抽穗、开花结籽。相机和温度计全程记录。生长盒透气不透水。凝结的水珠在失重环境里不会下落，通过特殊装置回到土壤。航天员将回收拟南芥，将它发回地面研究。

我国与瑞士、波兰还要在天宫二号上合作开展一项实验——能看到伽玛射线偏振波的天极望远镜。伽玛射线爆与黑洞密切相关，以前很难测量它的偏振状态。天宫二号这次准备试一试，如果成功，有助于以后探测黑洞和中子星。

通过微波天线，天宫二号还能测绘海平面的三维图，这有助于天气预报或者海啸检测。

另外，天宫二号上还带了量子密钥分配机器，可以将携带了密码的光子打到地面望远镜上。

在与神舟十一号飞船对接前，天宫二号将释放一个伴随卫星，它是边长30多厘米的立方体，搭载2500万像素的相机和一台鱼眼相机，前者拍摄对接，后者检测太空中飞来的碎片。伴随卫星距离天宫二号1—500公里，用太阳能加热液化气推进。以后这种小卫星可以帮助航天员执行任务，或者修复航天器。

天宫二号飞入太空后，将静静等待与“心上人”神舟十一号团圆的时刻，完成茫茫宇宙中的浪漫拥吻。按照计划，我国空间站将于2020年左右建成。

 

（转自 锐科技微信公众号）