天宮二號的發(fā)射時間定了，9月15日22時04分，恰逢中秋佳節(jié)。
作為我國第一個完全意義上的空間實驗室，天宮二號的發(fā)射將打響我國空間實驗室任務(wù)的關(guān)鍵一戰(zhàn)，這也是我國載人航天工程第二步的第二階段。事實上，自2013年神舟十號飛船與天宮一號完成交會對接任務(wù)后，中國載人航天工程第二步的第一階段任務(wù)圓滿畫上句號。
時隔3年，太空又將迎來中國航天的使者，天宮二號空間實驗室即將奔赴太空，由此展開的空間應(yīng)用試驗、太空中期駐留驗證、推進(jìn)劑補加等，這些對中國人意味著什么，對中國空間站的建設(shè)又意味著什么，中國青年報·中青在線記者采訪了相關(guān)專家。
空間實驗室類似空間站的前身
從外形上看，天宮二號和天宮一號并無太大區(qū)別，甚至說她倆是“孿生姐妹”也不為過，畢竟，天宮二號原本就是為天宮一號準(zhǔn)備的備份飛行器。不過，如今的天宮二號已經(jīng)經(jīng)過改造，變成了和天宮一號功能不同的空間實驗室。
在中國航天科技集團(tuán)五院天宮二號總設(shè)計師朱樅鵬看來，要搞清楚天宮二號在中國載人航天工程中的位置，還要從天宮一號，乃至神舟五號說起。
上世紀(jì)90年代初期，我國正式啟動載人航天工程，并確立“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略。第一步可以稱作載人飛船階段，主要任務(wù)是研制載人飛船，將航天員送到太空，開展空間應(yīng)用實驗并返回。在此期間， 2003年神舟五號飛船完成首次載人飛行任務(wù)；2005年神舟六號飛船完成多人多天飛行試驗任務(wù)。至此，中國載人航天工程實現(xiàn)了第一步戰(zhàn)略任務(wù)目標(biāo)。
接下來是第二步——空間實驗室階段。2008年神舟七號飛行任務(wù)的圓滿成功，標(biāo)志著我國掌握了航天員出艙活動關(guān)鍵技術(shù)，這是第二步的任務(wù)目標(biāo)之一。
直到2011年，輪到天宮一號出場，這個目標(biāo)飛行器，先后與神舟八號、神舟九號和神舟十號開展了交會對接試驗并取得成功，自動及手動控制交會對接技術(shù)得到驗證。
同時，天宮一號經(jīng)過對接后，被改造成為太空中一個短期有人照料的空間實驗平臺，多名航天員短期駐留太空，參與完成多項科學(xué)實驗，載人航天工程取得關(guān)鍵性進(jìn)展，第二步的第一階段任務(wù)圓滿收官。
此后，擺在航天人面前的，是補給以及循環(huán)利用技術(shù)，這些技術(shù)關(guān)系到未來空間站的組裝、航天員在空間站的生存等問題。第二步的第二階段就是要驗證這些技術(shù)，發(fā)射空間實驗室，搭建起一個平臺，開展技術(shù)、應(yīng)用等各類試驗，為載人航天工程第三步即建造中國空間站打下基礎(chǔ)。
空間站和空間實驗室還不是一碼事。空間站指的是可供多名航天員巡訪、長期工作和居住生活的載人航天器。前蘇聯(lián)發(fā)射建造的“禮炮”空間站與“和平號”空間站，以及由美國、俄羅斯、日本、加拿大、巴西和歐洲空間局共同建造的國際空間站就是其中比較知名的。
如今，中國走到的空間實驗室階段，更像是空間站階段的前身，是從載人飛船過渡到載人航天基礎(chǔ)設(shè)施的試驗性航天器，天宮二號挑起了其中的重?fù)?dān)。
在距地幾百公里的太空建起一座實驗室
天宮二號是我國第一個完全意義上的空間實驗室，那么何謂空間實驗室？按照朱樅鵬的說法，在距離地面幾百公里的太空中，建起一座實驗室，長期運行在既定軌道上，這就是空間實驗室。
朱樅鵬說，天宮一號叫目標(biāo)飛行器，對接改造后也只是空間實驗室的特例，而天宮二號已經(jīng)完全是一座小型的空間實驗室。更進(jìn)一步地說，天宮一號解決的是交會對接技術(shù)問題，天宮二號解決的是一定規(guī)模、短期有人照料的空間應(yīng)用問題。
一旦天宮二號發(fā)射升空，就將迎來“忙碌”模式，等待它的是一項接一項試驗和任務(wù)，開展地球觀測和空間地球系統(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)用和試驗等等。其中有利用太空環(huán)境下進(jìn)行的科學(xué)探索，有瞄準(zhǔn)未來航天發(fā)展進(jìn)行的新產(chǎn)品驗證，而最多的是定位“支撐國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、服務(wù)民眾生活”而開展的實驗。
中國載人航天工程辦公室主任王兆耀說：“應(yīng)用始終是我國載人航天工程發(fā)展的一個主題和追求的一個目標(biāo)，我們在發(fā)展載人航天的過程中也一直高度重視發(fā)揮載人航天的綜合應(yīng)用效益。”
朱樅鵬也提到，廣袤的太空蘊藏著巨大的資源，如微重力、強輻射、高溫、深冷等條件都是地球所無法具備的，這些為探索生命起源、開展基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)提供了良好的試驗場。
他告訴記者，20多年來，中國航天科技集團(tuán)五院利用十艘神舟飛船和天宮一號，搭載了上千種作物種子、試管苗、生物菌種和材料，并通過生物工程的方法獲得大量產(chǎn)生變異的新性狀品種，擁有了經(jīng)過航天搭載的農(nóng)作物共計九大類393個品系，已育成并通過國家或省級鑒定的新品種達(dá)到近百個，已大規(guī)模在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
如今，即將發(fā)射的天宮二號，則有望掀起我國空間應(yīng)用科學(xué)試驗的新高潮。這其中最為重要的，還是要通過試驗來解決航天員中期駐留太空以及后續(xù)推進(jìn)劑的補加——這兩項是未來空間站建成并運行的重要基礎(chǔ)。
展望未來的中國空間站
根據(jù)中國載人航天工程辦公室副主任、新聞發(fā)言人武平的說法，在天宮二號發(fā)射運行一段時間后，神舟十一號也將進(jìn)入太空與之會合，屆時神舟十一號將搭乘兩名航天員，與天宮二號形成組合體，重點開展人在太空的中期駐留試驗。
這是我國第二次天地往返運輸應(yīng)用性飛行任務(wù)，也是我國進(jìn)入空間站階段之前，最后一次飛船的應(yīng)用性飛行。中國航天科技集團(tuán)五院載人飛船系統(tǒng)總設(shè)計師張柏楠告訴記者，此次任務(wù)目的是對改進(jìn)型載人飛船功能做進(jìn)一步驗證，為后續(xù)載人深空任務(wù)提供重要的技術(shù)支撐。此外，通過多項在軌試驗，將進(jìn)一步驗證飛船設(shè)計功能，獲取和積累載人環(huán)境相關(guān)的飛行試驗數(shù)據(jù)。
而當(dāng)神舟十一號與天宮二號完成對接及其他各項試驗返回之后，天宮二號則繼續(xù)駐留太空，等待第一艘貨運飛船天舟一號的到來，開展推進(jìn)劑補加等相關(guān)試驗。
中國航天科技集團(tuán)五院天舟一號總設(shè)計師白明生告訴記者，天舟貨運飛船只運貨不運人，在功能、性能上都處于國際先進(jìn)水平。飛船將主要為空間站補給物資，包括推進(jìn)劑、航天員生活消耗品、空間科研設(shè)施設(shè)備、空間站維修備品備份等。
根據(jù)中國載人航天工程總設(shè)計師周建平在今年全國兩會上的說法，我國計劃在2020年前后建成的空間站總體構(gòu)型是3個艙段，一個核心艙，兩個實驗艙，每個艙都是20噸級，整體呈T字構(gòu)型。
這其中核心艙有5個對接口，可以對接一艘貨運飛船、兩艘載人飛船和兩個實驗艙，另有一個供航天員出艙活動的出艙口。
隨著空間實驗室任務(wù)的陸續(xù)展開，我國載人航天進(jìn)入了應(yīng)用發(fā)展新階段，未來空間站的實景，也將越來越清晰地展現(xiàn)在人們面前。