天宫二号实施两次轨道控制"太空加油"明年应用

在北京航天飞行控制中心精确控制下，天宫二号于16日成功实施了两次轨道控制，顺利进入在轨测试轨道。
据北京航天飞行控制中心副主任李剑介绍，相对此前，这次天宫二号与神舟十一号的交会对接、组合体运行和飞船返回，开展轨道高度与未来空间站的轨道高度基本相同，飞行任务的轨道控制策略与测控模式更加接近未来空间站要求。
北京航天飞行控制中心总体室主任陈险峰说:“天宫二号目前状态良好，各分系统工作正常。”
据了解，进入在轨测试轨道后，地面人员将对天宫二号平台上各分系统的基本功能和稳定性进行测试，还将利用搭载的有效载荷开展一系列空间科学试验活动。
□技术突破
天宫二号可实现“太空加油”
天宫二号空间实验室成功发射，其全系列发动机，由位于西安航天基地的中国航天科技集团第六研究院研制。记者从该院了解到，空间站工程关键技术攻关项目之一--推进剂在轨补加技术已取得突破，随着明年我国首艘货运飞船“天舟一号”升空，“太空加油”技术将正式应用，为我国空间站建设提供和补充源源不断的动力能源。
“天宫二号作为我国第一个真正意义上的空间实验室，已是小型空间站的雏形，相较于天宫一号，有着诸多创新，主要改进之一就是增加了推进剂在轨补加功能。”航天六院质量技术部副部长谭松林说，航天器在轨运行期间，需要消耗推进剂来维持轨道和姿态。但航天器发射时所携带的推进剂的量是一定的，推进剂消耗完毕，也就意味着航天器寿命的终结，而推进剂补加技术则突破了这种局限。通过推进剂补加，航天器可以在太空中“加油”，从而大大延长寿命。
在太空中实现推进剂补加这一任务，是世界范围内的难题，目前也仅有俄罗斯和美国等航天强国有类似的工程应用。2011年“天宫一号”与“神舟八号”完成交会对接之后，航天六院801所启动了推进剂在轨补加技术的攻关。
经过该所多年的艰难摸索和试验研究，空间实验室推进剂在轨补加系统关键单机--空间压气机和液路浮动断接器相继实现了从零到成功的突破。补加关键技术攻关的顺利完成，为我国空间站工程的研制奠定了坚实的基础，而补加系统及关键单机压气机的成功研制，不仅突破国外技术封锁，还填补了中国航天领域的空白，实现我国空间推进领域的又一次技术跨越，将使我国成为世界上第二个自主掌握空间补加核心技术的国家。
六院院长刘志让说，“天宫二号”是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室，并将首次进行推进剂太空补加技术试验，为后续空间站建设提供技术储备。
□延期服役
或与中国空间站在太空交相辉映
昨天，中国航天科技集团公司天宫二号总设计师朱枞鹏接受新华社记者采访时说:“中国空间站预计2020年左右建成，如果天宫二号状态良好，延期‘服役’，太空上或将首次出现空间实验室与空间站交相辉映的画面。”
天宫二号是天宫一号的备份产品，设计寿命为两年。朱枞鹏介绍说，因为推进剂在轨补加技术的采用以及轨道高度的变化，天宫二号在轨寿命会大幅度提高。
“我们预期天宫二号应该可以持续工作超过5年，甚至更多的时间。”朱枞鹏说。
在太空中，由于真空、辐射等环境因素，维持长寿命是个难题。天宫二号将首次试验推进剂在轨补加技术，这也是我国未来空间站长期飞行必须掌握的关键技术之一。朱枞鹏介绍，推进剂在轨补加过程中对压力和温度的控制十分严苛，管路的对接也必须确保精准。“如果这次试验成功，我国将成为继俄罗斯之后，全世界第二个掌握空间站在轨推进剂补加核心技术的国家。”他说。
按照计划，天宫二号将在距地面393公里的轨道高度，分别与神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船交会对接。“这与中国未来空间站的轨道高度基本相同。”中国载人航天工程办公室副主任武平说。
此前，我国载人飞行和交会对接任务都是在距地面343公里的轨道高度上展开的。朱枞鹏解释，未来空间站长期运行需要在400公里左右的轨道高度。太空不完全是真空环境，也有大气，高度越高大气就越稀薄。也就是说，越高受到的阻力就会越小，所需要的补给量也会变小。
“空间站建成后，可能会调低天宫二号的轨道高度，或许会出现货运飞船先与天宫二号对接进行补加，再与空间站对接。航天员既可以访问天宫，也可以访问空间站。”朱枞鹏说。
■链接·天宫一号
天宫一号于2011年9月29日发射升空，在轨期间先后与神舟八号、九号、十号飞船进行6次交会对接。2016年3月16日，天宫一号正式终止数据服务，全面完成了其历史使命。
“天宫一号设计寿命为两年，实际运行4年半。”中国载人航天工程办公室副主任武平说，目前，天宫一号整器结构完整，正运行在距地面约370公里的轨道上，“预计2017年下半年陨落”。