天宮二號揭秘：太空里的智能家居是怎樣的？

導讀：在太空中生活的日子，“天宮二號”如何保障航天員的衣食住行？為此，天宮二號對飲食居住環境進行改善，為航天員營造家的感覺。 

     9月16日，中國酒泉，一夜無眠。團圓與飛天，兩個在龍的傳人心靈深處流淌千年的夢想在這里交匯。天宮二號在中華“神箭”長二F火箭的有力托舉下，趁此良辰美景騰空而去，帶著中華兒女的期盼，探索太空新奧秘。

　  數十天后，兩名航天員將搭乘神舟十一號飛船與天宮二號對接，進入星辰大海中屬于中國人的“太空之家”，在這里工作和生活30天。這將是迄今我國載人飛行時間最長的任務。

　　在接下來的30天里，“天宮二號”如何保障航天員的衣食住行？為此，天宮二號對飲食居住環境進行改善，為航天員營造家的感覺。其中艙內色彩、光線、降低噪音等都做了人性化的環境布置；航天員可在空間實驗室收到地面電視信號，能跟家人進行天地通話和私人通信；為保證航天員在微重力環境下身體機能不衰退，天宮二號配置了力量訓練設備，并定期對航天員心血管和身體醫學指標進行監測。

配備多功能工作臺不用時可折疊

　　天宮二號總設計師朱樅鵬表示，天宮二號將為航天員提供更宜居的環境，特別是針對航天員要駐留30天這一實際，做了很多人性化改造。

　　其中，有意識地把地板和天花板用顏色進行了區別，墻壁也采用了非常柔和的米白色。為了防止碰撞，天宮一號的地板和墻壁非常柔軟，但航天員從太空回來后，提出還是硬質墻壁和地板好，所以在天宮二號中進行了改變，實驗艙內采用了硬材質。

　　在內部設施方面，天宮二號配備了多功能工作臺，不用時可以折疊，打開后則可以在上面進行電腦操作、閱讀、進餐等。對通風口也進行了改造，降低了噪音。在睡眠區，燈光可以進行調節，廣播也可以關閉，航天員可以攜帶一些個人的物品，如家人的照片等。床頭有一個藍牙音響，可以接收地面傳輸的緊急呼叫，而航天員的頭戴式耳機也改成了無線的。

　　天宮二號內部還加入了很多特色元素，包括中國載人航天工程的標志、航天科技集團公司的標志，另外為紀念中國航天事業創建60周年，艙內還會有專門設計的符號。

航天員可與家人進行短信交流

　　朱樅鵬說，考慮到航天員要在天宮二號進行中期駐留，我們為航天員配備了筆記本電腦、平板電腦，航天員不僅可以進行工作，還可以進行娛樂、閱讀；同時，航天員在太空可以收看電視節目，與家人進行短信交流。

在飲食方面，最大程度地考慮到了每名航天員的個人偏好，特制了一批太空食品。個人衛生方面，準備了特制的濕巾和刮胡刀，對集便袋進行了改進，使其氣壓低于艙內，防止氣味擴散。

【衣】準備保暖服和“祥云”睡袋

    “天宮二號”為航天員準備了外部繡有祥云圖案的睡袋。睡袋的材料采用了特殊材料，具有抗阻燃、防靜電、松緊可調、重量輕等特點。此外，天宮二號還為航天員準備了保暖內衣、保暖褲、運動服、運動襪等?？紤]到太空工作的特殊需求，這些衣服設計都比較特別，有的衣服裝有電纜，有的口袋用于放置輻射測試儀等。

【食】儲藏負離子飲用水和氧氣

　　由于航天員會在“天宮二號”發射1個月之后前往，為了保障食物的新鮮，天宮二號沒有為航天員提前準備食物，而是由神舟十一號飛船來搭載。不過，天宮二號為航天員準備了可以長時間儲藏的飲用水和氧氣。并且，飲用水里面添加了負離子，讓航天員可以喝到更純凈的水。

【住】溫度控制在19℃到23℃

　　按照醫學指標，“天宮二號”為航天員設置了舒適的環境，溫度控制在19℃到23℃，濕度為50%左右。氧氣濃度與地面一致。同時，對艙內的有害氣體、微生物進行過濾、清除，保證艙內空氣清新。此外，“天宮二號”為航天員準備了大小便收集袋，收集袋采用負壓技術，能夠避免異味散出。

【行】特殊跑步機用于全身鍛煉

    “天宮二號”安裝了太空鍛煉器材，包括特殊的跑步機用于全身鍛煉；健身自行車用于鍛煉下肢肌肉、以及拉力器用于鍛煉肩部和背部肌肉。值得一提的是，為了解決在失重狀態下如何跑步的問題，設計人員在跑步機上配備了一根有彈性的橡皮帶，當航天員站在跑步機上時，把橡皮帶像背書包一樣背在肩上，有彈性的帶子會將人勒住，人就不會飄起來，腿部也會感到力量。

揭秘1：“天宮二號”都帶了什么升空？

　　天宮二號總設計師朱樅鵬介紹，“天宮二號”搭載了有效載荷51件，有機械臂、空間冷原子鐘、高等植物培養箱、伴隨衛星、紫外臨邊成像光譜儀等。這些載荷涉及微重力基礎物理、微重力流體物理、空間材料科學、空間生命科學等10多項空間科學和應用任務。

　　比如，機械臂。艙內機械臂的靈巧手，跟人的手類似。可以用來做一些簡單的維修工作，比如擰螺絲，拆設備。當然，未來的艙外機械臂用途更多，可以為空間站做艙外維修工作。

　　比如，“天宮二號”高等植物培養箱。培養箱相當于迷你版太空溫室，用于培育水稻和擬南芥。通過試驗，最終目的是在空間站種莊稼，為航天員長期空間生活提供補給。

　　比如，空間冷原子鐘。利用“天空二號”里的微重力條件，這臺冷原子鐘的穩定度將高達10的負16次方，可以將航天器自主授時精度提高兩個數量級，能大幅提高如北斗衛星定位系統的導航精度。

　　再比如一些家具。“天宮二號”里面為航天員準備了跑步機、健身車、折疊多功能桌、冰箱等。

揭秘2：天宮二號將做哪些“高大上”的太空實驗？

　　天宮二號是我國首個真正意義上的空間實驗室，將完成十余項高精尖的實驗任務，是載人航天歷次任務中應用項目最多的一次。

　　天宮二號將與擬于10月中下旬發射的神舟十一號載人飛船對接。航天員將進入天宮二號，參與操作高等植物培養實驗和綜合材料制備實驗。

　　人類未來要星際旅行、移民外星球，首要任務是解決食物自給、氧氣和循環水等問題。高等植物培養實驗就是要研究地球上的植物是否可以克服太空微重力等極端環境影響，在太空環境中正常生長。

　　天宮二號搭載了多項空間物理實驗，如空間冷原子鐘實驗、空地量子密鑰分配試驗等，均屬國際科學前沿，科學意義重大。

　　量子密鑰分配試驗將在基于載人航天空間平臺上實現天-地量子密鑰傳輸試驗，以及業務數據天地激光通信。該實驗將為未來建立不可破譯的信息安全系統、在國際上率先建立實用化的保密通信網絡奠定基礎。

　　我國載人航天的歷次巡天任務都少不了在浩瀚的宇宙中從各個方位“感知”地球。天宮二號也搭載了多個新一代對地觀測遙感器和地球科學研究儀器。

　　如寬波段成像光譜儀、三維成像微波高度計、紫外臨邊成像光譜儀等，突破了系列關鍵技術，在資源環境、生態環境、農林應用、海洋環境、大氣污染和大氣成分監測以及全球變化研究等領域有著廣泛應用。

“對接天眼”全新升級

    “對接天眼”——光學成像敏感器(CRDS)，由位于運輸飛船上的相機和位于目標飛行器上的目標標志器組成。技術人員對其進行了全新升級，“對接天眼”的太陽雜光抑制能力等大幅提升；首次捕獲時間也提高了一個數量級——由原來的約十秒縮短至不到幾百毫秒。

【科研項目】空間冷原子鐘

　　有望實現3000萬年誤差一秒

　　天宮二號空間實驗室將開展的實驗中，包括空間科學物理領域重點項目——空間冷原子鐘實驗，有望實現3000萬年誤差一秒的超高精度，對衛星定位導航等生產生活及引力波探測等空間科學研究將產生重大影響?？臻g冷原子鐘可以將航天器自主守時精度提高兩個數量級，大幅提高導航定位精度。

　　高等植物培養：太空“溫室”種植水稻擬南芥

　　在“天宮二號”實驗室內，高等植物培養也是眾多科學任務中唯一的生命科學實驗。此次“天宮二號”所搭載的高等植物培養裝置，就將在微重力的環境下搭建起一個溫度舒適、光照可控的迷你“溫室”。在這個溫室內，所種植的是糧食作物的典型代表水稻和綠葉植物的典型代表擬南芥。

此夜，天宮騰空。明朝，筑夢廣寒。他日，思接廣宇。

天宮二號的居住環境咋樣？

●航天員在天宮二號生活和工作的空間大約有15立方米。和天宮一號的簡單裝修相比，天宮二號更像是精裝修。

●艙內有適宜的溫度和濕度，密封艙的空氣溫度控制在22-24℃、相對濕度45%-55%這一人體最舒服的溫濕度。

●有“地球感覺”的墻壁顏色，天宮二號內部漆上了不同的顏色，四周墻面選擇米白色，底部選擇深灰色，工作臺等面板采用天藍色，多層次的顏色劃分給航天員清爽的感覺。

●首次使用多功能小平臺，航天員可以在上面寫字、吃飯、做科學實驗，生活工作兩不誤。