2016-09-14
“天宮二號”空間實驗室飛行任務(wù)總指揮部今日召開新聞發(fā)布會，宣布定于9月15日22時04分發(fā)射“天宮二號”空間實驗室。今天下午，執(zhí)行此次發(fā)射任務(wù)的長征二號F T2火箭已經(jīng)開始加注推進(jìn)劑。目前，全區(qū)已完成綜合演練，發(fā)射前的各項準(zhǔn)備工作已基本就緒。
作為我國首個真正意義上的太空實驗室，“天宮二號”空間實驗室將開展十四項空間科學(xué)和應(yīng)用實驗。不僅如此，與實驗有關(guān)的各種設(shè)備可謂是既富科幻色彩，又不失使用價值。例如“空間冷原子鐘”，光是聽一聽名字就覺得很厲害了……
△視頻：伴隨衛(wèi)星將拍下天宮二號和神舟11號對接場面
“太空攝影機(jī)”——宇宙里的航拍器
在“天宮二號”十余個科研項目中，有一項伴隨衛(wèi)星飛行實驗。這顆小衛(wèi)星可以把“天宮二號”和神舟十一號載人飛船交會對接后的場景，用高清相機(jī)拍攝下來，真實展現(xiàn)航天器的對接狀態(tài)，為空間飛行器交會對接提供直接的影像技術(shù)支持。
△伴隨衛(wèi)星拍攝工作示意圖
我國神舟七號載人飛船伴隨衛(wèi)星曾首次進(jìn)行在軌拍攝大型航天器的實驗，所使用的相機(jī)為130萬像素，而“天宮二號”伴隨衛(wèi)星使用的是2500萬像素全畫幅相機(jī)，在分辨率和精細(xì)度上實現(xiàn)了新升級。
這次的實驗雖只能實現(xiàn)對飛行器的航拍，但有了這個基礎(chǔ)，沒準(zhǔn)人類真能在未來于太空中舉辦一場婚禮，通過這個“航拍器”記錄下全過程。
“天宮八卦爐”——特殊材料制備機(jī)
《西游記》中太上老君的“八卦爐”能練出各種頂級裝備。而在“天宮二號”中，航天員們也將使用一個“天宮八卦爐”，進(jìn)行綜合材料制備的實驗。
△視頻：天宮“八卦爐”結(jié)構(gòu)似手槍 加熱后達(dá)近千度
“天宮八卦爐”的學(xué)名叫做綜合材料實驗裝備。裝備由加熱爐、電控箱和樣品袋三部分組成。其中，加熱爐是整個裝備的核心部件，能夠一個批次對六種材料進(jìn)行加熱實驗。
△有著“天宮八卦爐”之稱的綜合材料實驗裝備
據(jù)專家介紹，通過兩個批次更換，航天員將會帶回12種經(jīng)過特殊制備的材料，包括金屬合金、半導(dǎo)體材料、復(fù)合材料、納米功能材料和薄膜材料等等。那么，這些名字陌生的材料究竟有何實用價值？中科院上海硅酸鹽研究所研究員劉巖用通俗的說法進(jìn)行了解釋：例如建房子，在地球上我們很熟悉材料和流程。但是在太空的環(huán)境下，地球的這一套便不再適用。所以，在太空中研究材料焊接、熔融等過程就具有相當(dāng)?shù)膬r值。未來，人類如果想走出地球，在太空或者其他星球上生活，太空中的材料制備非常重要。
“空中溫室”——太空植物培育箱
電影《火星救援》中，主人公馬克在寸草不生的火星上通過種植土豆養(yǎng)活了自己。離開地球環(huán)境，如何通過種植食物達(dá)到自給自足，是人類長期在太空居住所必須解決的問題。在即將發(fā)射升空的“天宮二號”實驗室內(nèi)，就有一個“太空溫室”——空間培養(yǎng)箱，用于探索太空中的高等植物培養(yǎng)。
由于太空處于“微重力”環(huán)境，種子里面的成分可能會發(fā)生改變，植物的培養(yǎng)也將變得非常困難。此次，空間培養(yǎng)箱將培育擬南芥和水稻兩種植物，分別提供長日照和短日照的培養(yǎng)條件，這也是國際上首次在同一空間培養(yǎng)箱中同時實現(xiàn)長日與短日植物的培養(yǎng)與實時觀察。
“空間冷原子鐘”——3000萬年誤差僅一秒
在“天宮二號”實驗室將要開展的10多項世界最前沿實驗中，包含有空間科學(xué)物理領(lǐng)域的重點(diǎn)項目：空間冷原子鐘實驗?！翱臻g冷原子鐘”有望實現(xiàn)3千萬年誤差一秒的超高精度。這將對衛(wèi)星定位導(dǎo)航、引力波探測等空間科學(xué)研究產(chǎn)生重大影響。
△視頻：探秘“天宮實驗室”空間冷原子鐘
據(jù)中科院上海光機(jī)所副所長陳衛(wèi)標(biāo)介紹，在地球上，引力的影響可能會造成鐘表的偏差。而在太空的飛行器上放置鐘表，則會免除引力的因素，達(dá)到更高的精度。
此外，將冷原子鐘放置在太空，還能更方便地對其它衛(wèi)星上的原子鐘進(jìn)行時頻傳遞和校準(zhǔn)。由于從地面向太空發(fā)射時間信號時，會受到大氣和電離層的種種干擾，難免出現(xiàn)誤差。借助冷原子鐘的超高精度，甚至能使全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)變得更加準(zhǔn)確。
△空間冷原子鐘校準(zhǔn)作業(yè)示意圖
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