天宫二号与神舟十一号如何对接？
　　【中国安防展览网 媒体导读】 十一号载人飞船10月17日上午7时30分，由长征二号F遥十一火箭发射升空，神舟十一号载人任务总指挥张又侠宣布神舟十一号载人飞船发射任务取得圆满成功。报道称，搭乘神舟十一号载人飞船升空的两名太空人是景海鹏、陈冬。神舟十一号入轨后，将在两天内与天宫二号交会对接，形成组合体，两名太空人将进入天宫二号，在轨飞行30天，在太空的总飞行时间将长达33天，这是大陆太空人迄今为止在太空最长的驻留与飞行。天宫二号与神舟十一号如何对接？　　　　两名太空人在太空30天，将进行航太医学、太空科学实验和太空应用技术、在轨维修技术、太空站技术试验以及科学普及活动。　　　　报道称，神舟十一号载人飞船的主要任务是，为天宫二号在轨运营提供人员和物资天地往返运输服务，进一步检验载人天地往返运输系统的功能和性能，特别是太空站运行轨道的交会对接技术；与天宫二号对接完成后太空人中期驻留试验，考核太空人在组合体内的生活、工作和健康情况，以及太空人执行飞行任务的能力。　　　　天宫二号与神舟十一号如何对接？　　　　天宫二号和神舟十一号的空间交会对接是搭建&太空之家&的重要一步，其间，两者从相距150米到最终完成对接的阶段技术难度最大、风险最高。　　　　在高速情况下毫厘不差地对接在一起，一双犀利而精准的&对接天眼&必不可少。在此次任务中，中国航天科技集团五院技术人员推出了全新升级的&对接天眼&&&光学成像敏感器(CRDS)，它由位于运输飞船上的相机和位于目标飞行器上的目标标志器组成。　　　　与在天宫一号上运用的第一代产品相比，升级版的CRDS产品在太阳杂光抑制能力、识别目标敏感度上有了大幅提升。　　　　航天科技集团五院技术人员龚德铸介绍，在太空中，太阳光的照射强度是地球上的3到5倍，飞行器的&眼睛&在交会对接时很容易被闪坏，正因太阳杂光对产品的导航影响，以往交会对接时要选择光线合适的时机，抢抓一天中最为合适的数小时&窗口期&。　　　　天宫二号和神舟十一号已经可以实现准全天候实时对接，这将有力地支撑航天器在太空进行突发维修补给或航天员应急救生。　　　　此外，五院技术人员还将敏感器首次捕获时间提高了一个数量级&&由原来的约十秒缩短至不到几百毫秒。　　　　&这个时间就好比司机在开车时被强光晃到眼睛之后恢复正常视力的时间，&眼睛&从看见目标到做出判断的响应时间也大大缩短。&航天科技集团五院敏感器设计师刘启海说。　　　　与此同时，该产品在精度、重量、功耗等关键技术指标方面均超过了国际同类产品水平，更好地保证了交会对接过程的安全性。　　　　我国第一个真正意义上的空间实验室&天宫二号&的成功发射，标志着我国迈向空间站时代。在成功发射后，昨天&天宫二号&先后完成了两次轨道控制。　　　　9月16日凌晨2点45分，天宫二号空间实验室进行了首次圆化轨道控制。当天下午4点58分59秒，天宫二号再次点火调整，进入380公里的预定轨道，目前状态一切正常。　　　& 交会对接：必须找得到　　　　达到380公里的预定轨道并没有结束，因为等下个月神舟十一号发射前，天宫二号还将进入高度为393公里的对接轨道等待与神州十一号的交会对接。　　　　航天器的交会对接，第一步就是要让两个飞行器在彼此距离相隔上万公里的太空能互相找到，这可不是一件容易的事。　　　　航天科技集团五院载人航天总体部系统工程研究室副主任王为：交会的话就是指这两个航天器接触之前，它们慢慢的接近的这样一个过程，要用这个准确点就是说，要求它同一时间，两个航天器在同一时间到达轨道上同一个位置，而且是要一个近似相同的速度。　　　　如果说天宫二号是太空的一个太空旅馆的话，那么神舟飞船就是运送旅客的交通工具。神舟飞船要想将旅客安全送到旅馆，首先要找到天宫二号的位置。在这个过程中，要靠天上和地面多双眼睛的帮忙。　　　　航天科技集团五院载人航天总体部系统工程研究室副主任王为：交会对接比较远的时候，因为两个航天器说白了，它们自己还不能互相看见自己，所以这个时候，我们就靠地面来进行测量，另外咱们国家也有了中继卫星，可以从高处来测量两个飞行器的轨道。　　　　在这个你追我赶的过程中，两个飞行器不仅要找到对方，还要控制住自己的速度，因为在太空，两个航天器承受不了一个热烈的拥抱。　　　　航天科技集团五院神舟十一号飞船总设计师张柏楠：实际上在飞船发射进入轨道的时候，距离它要对接的目标（天宫二号）大概得有上万公里，在这么远的距离上，不仅仅是追上，还要保证相对的速度非常非常小。如果速度非常大的话，轻的把两个飞行器给撞跑了，重的就有可能撞坏了。　　　　飞船入轨后，地面人员将根据两个飞行器轨道的偏差来控制飞船变轨，经过若干次修正之后，飞船将一点一点接近天宫，直到相距约50公里的位置。　　　　航天科技集团五院神舟十一号飞船总设计师张柏楠：50公里是一个进入到就像高速公里的入口似的，到50公里的时候，（神舟十一号）飞船就能够看到（天宫二号）目标飞行器了。　　　　神舟飞船经过2天的飞行，最终与天宫相见，接下来它们就要进行对接了，而这个过程需要两个航天器自主完成。所以它们需要不断地确认位置关系，调整自己的姿态和速度，做到步调一致才行。　　　　航天科技集团五院载人航天总体部系统工程研究室副主任王为：所以这个时候就要靠追踪飞行器（神舟十一号）上，它探测的一些相对测量的敏感器去搜索目标飞行器（天宫二号），捕获以后建立两个飞行器之间相对的这个测量关系。然后在追踪飞行器得到这些测量信息以后，通过它上面的计算机去自主的，在天上自主的计算，自主的控制，就是完全自动的去接近，然后最终实现这个接触对接。　　　　神舟十一号在与天宫二号接近的过程中，可以说是步步为营，每走一步就要停下来，以确保每一步都走得正确无误，直到最终准确地和天宫成功牵手。　　　　交会对接：必须对得准　　　　完成交会任务完后，天宫二号和神舟十一号就要进入第二个过程：对接。所谓对接，简单来讲就像火车车厢之间的挂钩连接。　　　　航天器之间的对接，也需要这样的过程，但是这个过程要更复杂、更有难度。要保证两个重达8吨多的飞行器严丝合缝地对接到一起，对精度有着非常高的要求。　　　　航天科技集团五院载人航天总体部系统工程研究室副主任王为：其实交会的话，我们可以把它比喻成一个射击的过程。首先第一个你得看得准，你如果眼睛视力不好，看不到靶心的话，那肯定是打不准的，另外一个就是，你这个瞄准还有扣动扳机的过程，就控制过程要控的准，手不能抖，你手一抖就打偏了。　　　　在对接的过程中，两个航天器的相对速度要从之前的每秒7.8公里降到每秒0.2米，神舟十一号飞船上有一个像手一样的捕获装置，它会先伸出手来把天宫二号紧紧抓住。　　　　航天科技集团五院空间站系统总设计师杨宏：我们要靠飞船上的这个交会对接的测量敏感设备，来主动地捕获到（天宫二号）目标飞行器，然后再进行一系列逼近的这些操作，逐渐逐渐地来靠近，靠近到什么程度呢，两个飞行器要对接到一起，相当于说，一个插头上的插针要插到另外一方的插口当中，要这么高的一个精度。　　　　要保证两个重达8吨多的飞行器高精度地完成对接，就如同靶场射击，对精度有着极高的要求。天宫和神舟飞船上的对接机构中，小到指甲大小的齿轮和针头大小的接口，都要严丝合缝对在一起。　　　　航天科技集团五院载人航天总体部系统工程研究室副主任王为：两个飞行器从茫茫太空中几万公里，把它控到一块儿，就像这个大海找沙子，或者说这个多少公里以外，穿过一个针孔。　　　　顺利完成对接之后，天宫二号空间实验室和神舟十一号飞船合二为一，形成了一个整体，开始在太空中的连体飞行。　　　　交会对接：必须飞得稳　　　　当天宫二号与神舟十一号飞船牵手成功之后，它们就成为一个太空中的小家庭，一同开始这趟太空之旅了。这时，天宫二号就成了这个新组建家庭的主心骨，它掌握着所有的控制权。　　　　成为主心骨的天宫二号从此担起家里的重担，从飞行器的供电管理、姿态和轨道的控制，到地面的通讯全都由它说了算。　　　　航天科技集团五院载人航天总体部系统工程研究室副主任王为：整个连接过程，不光是对接机构上的这个结构上的连接，还有这个舱内环境，供电，信息，要实现连通，才能真正成为真正意义上的一个组合的飞行器。　　　　未来，空间站将是一个多舱段组合在一起的飞行器，不断会有实验舱来进行相互之间的对接。那么多个独立飞行器组合到一起，不能单打独斗，必须有一个管理员来维持秩序。　　　　航天科技集团五院载人航天总体部系统工程研究室副主任王为：航天员要通过载人船要上到空间站上面来，然后回来之后要通过载人船回去。经常需要交会对接来进行这个人员的运送。（另外）货物通过交会对接到空间站上边来，把一些垃圾带走，就这个过程中交会对接也是扮演了一个非常重要的角色。　　　　王为介绍，在完成空间实验室任务之后，下一阶段就要进入我国载人航天工程的第三步，开始建造空间站了。而交会对接，也将会成为空间站建设过程中的常态核心技术之一。　　　　飞船如何保证与地面通信畅通？　　　　神舟十一号飞船成功发射后，要确保与地面通信的实时畅通，就必须依靠由该院西安分院研制的中继终端。　　　　通过与中继卫星天链一号实现&太空握手&，中继终端成为天基测控的重要终端。中继终端的应用，使我国的天基测控通信得以成为现实。从而在太空中搭建了地面与卫星，卫星与飞船之间的&天路&。　　　　当神舟十一号飞船进入预定飞行轨道时，中继终端将计算出中继终端天线的指向数据。之后，中继终端中的转动设备将天线指向中继卫星天链一号，这样就完成了中继终端对天链一号的捕获跟踪，并向中继卫星发送数据，从而建立了从神舟十一号飞船到中继卫星再到地面站的数据传输链路。　　　　在交会对接过程中，通过中继终端所搭建的天基测控通信系统，可以对天宫二号和神舟十一号飞船实现同时测控、同时进行高速数据传输，所建立的星间链路可以实时想地面传输交会对接画面。　　　　在中继终端及中继卫星投入使用之前，对于神舟飞船的测控主要是通过地面测控站和海上测控站来实现对飞船的跟踪和监控，无法实现对飞船的实时跟踪测控。通过中继终端建立的天基测控通信系统建立之后，将对神舟飞船的测控覆盖率提高了70%以上。　　　　为了进一步保障航天员的安全，提升飞船自主运行的能力，飞船系统设计了在轨自主应急返回的救生方案。　　　　在载人交会对接中，由于任务的需要，神舟十一号飞船要频繁变轨，以往实行的地面计算落点的方式可以为航天员安全返回提供帮助。　　　　一旦飞船与地面失去联系，导致地面指挥系统无法为飞船计算准确的落点，飞船将启动自主应急返回系统。　　　　届时，由中国航天科技集团公司五院西安分院研制的仪表控制器应用软件将为保障航天员的安全再加一道重要的砝码。它可以进行轨道预报，并通过神经网络计算落点的控制参数，寻找落点的优选方案，进而实现飞船的自主应急返回。　　　　航天员使用的太空APP有啥功能？　　　　在神舟十一号飞船中使用的仪表控制器应用软件，就是航天员的智能APP。在这款由中国航天科技集团公司五院西安分院研制的软件中，汇集了神舟十一号飞船14个分系统的所有数据，而且能够显示与飞船和航天员相关的54幅页面图，还能够为飞船的自主应急返回寻找最佳的落点。　　　　那么，航天员使用的太空APP长什么样?有什么特点?又能够为航天员提供什么样的便利呢?　　　　据开发这款APP的西安分院介绍，在航天员所使用的仪表下方，有一排分别标着姿态综显、地图环控、计划热控、推进等一系列的按钮。航天员会根据飞行任务的需要选择相应的画面来显示。例如当航天员点击姿态综显按钮之后，与飞船相关的开机时间、轨道控制时间、飞行速度等近20项信息都会显示在屏幕上，航天员通过这些数据来判断飞船的状态。　　　　在神舟十一号飞船上共有14个分系统，当飞船各个分系统开始工作的时候，所产生的数据会汇集到数管分系统，我们的太空APP就开始对数据进行汇总，并转换为航天员可以直观识别和操作的内容，最终在仪表上显示出来。这样，航天员通过太空APP就可以时刻直观地掌握飞船各个系统的工作状态。　　　　除了显示数字信息以外，航天员所用的太空APP还可以显示飞船全姿态图、彩色世界地图、交会对接画面等与神舟十一号飞船相关的54组画面。由于这款太空APP采用了独特的图形显示技术，实现了图形、文字的智能化处理，为航天员提供了更为清晰、直观、舒适的显示界面。这样的设计更符合人机工效学原理，提高了航天员的工作效率，减轻了航天员的负担。　　　　在未来的空间任务中，还将根据需要适当开发具有部分娱乐功能的界面，以便缓解航天员的精神压力。　　　　神舟十一号有哪些突破性价值？　　　　此次神舟十一号载人升天的重要任务当然是科学研究，首先是航天探索的技术尝试和检验，如航天器的交会、对接，一方面地面人员将根据两个飞行器轨道的偏差来控制飞船变轨，经过若干次修正让飞船一点一点接近天宫，直到相距约50公里的位置。此外，神舟十一号的主要任务之一是开展航天员在太空中期驻留试验，检验神舟十一号与天宫二号对接体对航天员生活、工作和健康的保障能力，以及航天员执行飞行任务的能力，实际上也是太空中的人体生命科学研究。　　　　太空生命科学研究在此次还有新的内容，由香港中学生设计的实验项目&太空养蚕&将随神舟十一号进入太空进行。这一实验是要证明在失重情况下蚕吐出的蚕丝是否会比较粗且韧性较强，因而可应用于不同范畴，例如制作航天服。所有这些研究既是纯粹的科学研究和太空探索，同时在客观上又是太空探索和科学研究的竞争。　　　　早在1983年美国总统里根就首先提出了国际空间站（ISS）的设想，后来共有16个国家参与，于1993年完成设计并开始实施。这16个国家中，有美国、俄罗斯、加拿大、比利时、丹麦、法国、德国、意大利、南非、巴基斯坦、马来西亚等国家，唯独没有中国。　　　　在国际空间站筹划建设之初，美国就反对邀请中国参与，理由是太空空间站技术有军事用途。到了2011年，美国国会又通过一项法案，以国家安全为由，禁止美国与中国的航空航天计划有任何接触，中国被挡在国际空间站门外。2015年美国加州大学圣迭戈分校国际冲突与合作研究所又发布了一项&中国梦，太空梦&的报告，报告的结论之一是，中国正通过其太空项目，将自己转化成一个军事、经济、技术大国，并以牺牲美国领导力作为代价，这对美国利益有很严峻的影响。　　　　然而，把中国全面阻隔在空间探索之外既不现实，也根本做不到。因为科学研究和太空探索需要全球科研人员的合作，尤其是在展望未来移民太空之时，国界、国籍、意识形态和种族的分界将全面消失和根本不起作用，因为太空这样的多维空间没有有形的界线。　　　　2003年，中国第一次把宇航员杨利伟送入太空，成为世界上第三个能把人送入太空的国家，之后又有多名男女航天员进入太空。接着中国掌握了太空行走和轨道对接技术，建立了自己的&小型空间站&&&天宫二号，成为全球第三个拥有独立空间交会对接技术的国家。此外，中国也向月球发射了好几个飞行器，并计划发射火星。　　　　现在，中国又要在自己的&小型空间站&上进行航天之外的生命科学研究，虽然目前还赶不上国际空间站的生命科学研究，例如国际空间站上已经种植出了蔬菜，并且宇航员已经在试吃，还有在对小老鼠进行骨骼肌萎缩的研究，以便通过这样的研究找到阻止宇航员在经历太空旅行之后以及未来人类移民其他星球所必然要发生的骨骼肌萎缩的方法。但是，中国迎头赶上只是时间问题。在神舟十一号与天宫二号对接之前，今年4月6日，中国的实践十号卫星还搭载了牛、羊等家畜的体细胞、干细胞、精子等材料进入太空进行家畜航天生物育种实验。　　　　面对世界上第三个能把人送上太空的中国和第三个能建造空间站并能实施飞行器空间对接的国家，封锁已经完全没有意义了，而且，当中国的技术和太空科学研究更有成果后，会有更多的人主动前来合作，以开展更为广泛和有利于所有人的研究。　　　　到了太空之后，最需要解决的问题就是，合作才能完成研究并保证无论是航天员还是研究人员，抑或未来所有移民的安全和生存。　　　　航天产业8000亿市场已经开启　　　　国务院组织编制并于日正式发布了《中国制造2025》，对我国制造业转型升级和跨越发展作了整体部署，提出了我国制造业由大变强&三步走&战略目标，明确了建设制造强国的战略任务和重点，是我国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。　　　　《中国制造2025》围绕经济社会发展和国家安全重大需求，选择10大优势和战略产业作为突破点，力争到2025年达到国际领先地位或国际先进水平。十大重点领域是：新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农业装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械。　　　　航天装备主要指运载火箭，卫星、飞船、深空探测器等空间飞行器，以及相关地面设备等。航天装备水平是代表一国航天能力的核心标志，也是衡量国家综合国力的重要标志之一。　　　　根据人民日报披露，截至日，我国长征系列运载火箭已飞行235次，成功率达到95.32%。&十二五&期间，主管我国航天科技工业的中国航天科技集团共计成功发射火箭86枚，发射成功率高达97.7%，五年间我国的发射次数、发射频率和发射成功率均排位世界前列。其中，仅2015年一年我国就完成火箭发射19枚，并且全获成功。经过60年发展，目前我国火箭已具备可靠性高、发射密度高、入轨精度高的优点。　　　　从全球航天发射情况来看，目前全球航天发射主要由俄罗斯、美国、中国和欧洲国家组成的欧洲太空局主导。第一梯队的俄美发射累计次数远远高于我国，我国与欧空局共列第二梯队。据统计，年进行的159次航天发射中，俄罗斯、美国、中国和欧盟的发射量占到了全部发射的86.8%。从整体发射总数来看，由于起步较晚，我国与俄、美发达国家发射次数仍然差距不小。　　　　卫星数据方面，截至日，全球共有1535颗卫星在轨运行，其中我国在轨卫星数量为173颗，仅次于美国。&十二五&期间，我国共计发射中外航天器138颗，其中2015年全年发射45颗，卫星（航天器）发射频次和数量均呈现爆发增长。预计&十三五&期间，我国年均发射数量将达到30次。　　　　除了事件性消息刺激外，航天军工产业一个长期的利好就是军工集团旗下的资产重组。　　　　广发证券在研报中称，军工集团下属上市公司的一个重要的投资看点在于集团资产，尤其是集团的军品资产注入。&十二五&期间，各军工集团均加速了资产证券化进程，目前军工集团A股的综合资产证券率为36%左右，仍有较大提升空间。考虑国家和各军工集团推动相关资产证券化的决心，我们认为，在&十三五&甚至更远的时间范围内，军工集团的资产证券化的方向不会发生变化。　　　　从集团角度，重点关注资产证券化率具有较大空间的军工集团的后续资本运作，例如中国航天科技集团、中国航天科工集团、中国电子科技集团下属上市公司的资本运作。　　　　中国军工集团下属90家A股上市公司，占A股总数的3.09%；总市值达1.85万亿，占A股总市值的3.51%。其中从事军工业务的上市公司约占总数的30%和总市值的50%。中航工业集团旗下A股上市公司22家，总市值达5000亿；其他军工集团下属上市公司总市值则集中在亿左右。
（来源：OFweek工控网）
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庞之浩：揭秘神舟十一号与天宫二号
中国空间技术研究院研究员、《国际太空》杂志主编庞之浩
　　新浪科技讯 10月18日消息，2016年10月17日7时30分 ，神舟十一号飞船在我国酒泉卫星发射中心由“神箭”长征二号F遥十一运载火箭搭载两名航天员景海鹏、陈冬成功发射升空，并将与9月15日发射升空的天宫二号空间实验室进行交会对接。航天员会在组合体飞行器中生活30天，这也是我国迄今为止时间最长的一次载人航天飞行。
　　2016年10月12日和14日，在神舟十一号发射前夕，由北京市科学技术协会、北京科普发展中心主办，青蜜旗下社团经理人承办的航天科普讲座沙龙活动上，中国空间技术研究院研究员、《国际太空》杂志主编庞之浩走进北京航天中学和天津市南开大学附属小学，给两场500余名师生带来了一场题为“揭秘神舟十一号与天宫二号”的航天主题科普讲座。以下内容为两次讲座实录整理。
　　我国早期航天探索和途径选择
　　载人航天是当今高技术中最具挑战性的领域，能体现一个国家的综合国力和整体科技水平，可以通过航天员的直接操作更好地开发太空资源。为此，20世纪70年代初，我国曾拟研制名为曙光-1载人飞船。它与美国的“双子星座”飞船相似，形状像倒扣的大漏斗，由座舱和设备舱组成。同时，在1971年选出了首批19名预备航天员。但由于政治、经济、技术等方面的原因，曙光-1飞船工程自1971年10月以后就几乎处于停滞状态。1975年3月，国家正式宣布工程下马。虽然选拔出来的航天员没有进行培训，但有关工作始终没有停止，包括研制航天食品，为以后航天员的选拔训练创造了良好的条件。
　　从1986年起，我国开始实施“863”计划，其中一个重要内容就是提出我国载人航天技术的发展途径和总体方案。目前，载人航天器有三种，它们分为两类，一类是宇宙飞船和航天飞机，它们主要用于接送航天员和货物，且在太空飞行时间不超过20天，又称天地往返运输器；另一类是空间站，它像一座在太空建造的大厦，具有体积大、寿命长、功能强等特点，是开发太空的理想平台，但不能天地往返。所以在研制空间站之前必须先研制天地往返运输器，为空间站提供运输服务。
　　由于当时航天飞机很火，所以我国航天专家就研制哪种天地往返运输器曾有较大的争议。然而经过有关专家几年的深入论证表明，航天飞机虽先进，但太复杂，投资和风险也太大，所以，我国专家最后一致认为我国应从载人飞船起步，但起点可以较高，直接研制当时最先进的三舱式载人飞船。1992年9月21日，党中央国务院批准研制载人飞船工程，即“921”工程。自此，中国的载人航天工程正式启动。
　　在载人航天史上，美国曾在发射了三种飞船后，就把大量人力、物力、财力投入到被吹得神乎其神的航天飞机上来，但在走了一大段弯路后发现，它又贵又不安全，所以在发射了135架次、报销了2架、牺牲了14名航天员、耗资2000多亿美元后，现在又回归飞船了。前苏联也只发射了1次航天飞机就不搞了。实践证明，我国当时的决策非常英明。
　　“三步走”的发展战略
　　第一步用载人飞船将航天员安全地送入轨道，并安全返回地面，实现载人航天的历史性突破。这一步已通过发射神舟-5(2003年，将航天员杨利伟送入太空，实现我国单人单天载人航天飞行)、神舟-6(2005年，搭载航天员费俊龙、聂海胜实现我国两人多天载人航天飞行)载人飞船实现。
　　第二步是突破航天员太空行走、空间交会对接两项关键技术，并发射空间实验室和货运飞船，这些都是建造空间站的前提。比如：掌握太空行走的技术就可以完成太空组装、扩建空间站的工作；而要用飞船为空间站提供人员与物资的运输，就需要掌握空间交会对接技术，将两个航天器组合在一起。神舟-7的航天员翟志刚完成了我国航天员的首次太空行走。翟志刚所穿的舱外航天服相当于一个微型的飞船，它有120公斤重，价值3600万人民币。而我国的空间交会对接技术的实践是通过4次航天器发射完成的：首先发射天宫-1目标航天器，之后发射神舟-8无人航天飞船实现自动交会对接，成功后发射神舟-9载人飞船完成自动、手动两次交会对接。一次成功不代表技术成熟，所以之后我国再次发射神舟-10并与天宫-1再次成功交会对接，从而完成我国载人航天工程第二步的第一阶段目标。
　　此后，我国载人航天进入第二步的第二阶段，即在2016年、2017年分别发射天宫-2空间实验室，神舟-11载人飞船和天舟-1货运飞船，验证空间站的部分新技术，进行中等规模的空间应用。天宫-2原为天宫-1的备份，由于天宫-1成功的完成了上一阶段目标任务，天宫-2不再重复任务，而将其进行了适应性改装，用以执行空间实验室任务。而通过天舟-1货运飞船给天宫-2自动补给推进剂，可突破和掌握推进剂补给等空间站关键技术。我国正研制的“天舟”货运飞船已达到世界先进水平，它由货物舱和推进舱组成。每次上行货物运输能力为6.5吨，下行销毁废弃物能力为6吨。
　　第三步是在2020年左右建成长期载人的大型空间站，大规模、长时间开发太空资源。我国空间站由从2018年起先后发射的三个20吨级的舱段组成，预计可运行10年以上，用以支持科技研究、国际合作乃至科普教育。
　　揭秘天宫-2
　　2011年9月29日，我国长征-2F T1运载火箭成功发射了天宫-1目标飞行器，2-16年9月15日用长征-2F T2发射天宫-2空间实验室。它们之间也存在很多不同之处。天宫-1有四大任务：一是作为交会对接的目标。二是实现组合体控制和管理。三是实现航天员的在轨驻留、生活和工作，开展科协实验。四是进行空间技术试验。研制天宫-1目标飞行器是我国的一个创新，它有三大优点：一是目标飞行器可支持多次交会对接，减少发射次数，要进行N次交会对接，只需发射N+1次就可以。二是它可以提供人的访问、工作、生活的支持能力，包括进行科学实验。三是可以验证空间站部分关键技术，包括空间的平台技术、再生式生命保障技术等，为未来空间站的研发打下比较好的基础。
　　天宫-2空间实验室是在天宫-1目标飞行器备份产品的基础上改进研制而成。与天宫-1相比，天宫-2在外形、结构、尺寸、质量上基本没有变化，全场10.4米，最大直径3.35米 ，太阳翼展宽约18.4米，重8.6吨，仍采用实验舱和资源舱两舱式构型，设计在轨寿命不小于2年。但是由于天宫-2执行的航天任务比天宫-1有很大的变化，其“内心”有明显的不同。天宫-2是我国第一个真正意义上的空间实验室和我国载人航天第二步第二阶段任务中第一个升空的航天器，主要完成三大任务：一是接受神舟-11载人飞船的访问，完成航天员30天的中期在轨驻留任务，考核面向长期飞行的乘员生活、健康和工作保障等相关技术。以往都是短期驻留，最长是12天；二是接受我国首艘货运飞船天舟-1的访问，考核验证推进剂在轨补加技术，是我国第一个具备太空补加功能的载人航天器；三是开展大规模空间科学和应用实验，以及在轨维修和空间站技术验证等试验。为此，围绕天宫-2的三大任务开展了很多新的设计工作。可以说天宫-2比天宫-1“飞得更高、实验更多、时间更长”。为了保持与天宫-1相同重量，对设计方案进行了一些调整。在乘组人数方面。减少了1人，只有2位；在燃料方面，这次发射时携带的推进剂相比天宫-1时要少一些，未来在和货运飞船对接时将进行补加。
　　天宫-2空间实验室发射升空后，先进入近地点200千米、远地点350千米的初始轨道，之后变轨进入高度约380千米的运行轨道，进行在轨测试。神舟-11载人飞船发射前，天宫-2进入高度393千米的近圆对接轨道，等待交会对接。这一对接高度与未来我国空间站运行的轨道高度基本相同。神舟-11发射入轨后经变轨与天宫-2交会对接构成组合体，航天员进入天宫-2，开展空间科学实验和技术试验。组合体运行第30天时，神舟-11与天宫-2分离，航天员乘返回舱返回地球，天宫-2继续在轨飞行。
　　2017年4月，天舟-1货运飞船发射入轨后经变轨与天宫-2交会对接构成组合体，进行推进剂补加试验等。天舟-1完成组合体停靠任务与天宫-2分离，开展搭载载荷试验。天宫-2继续在轨飞行，开展空间科学实验与技术试验。
　　发射天宫-2是全面完成我国空间实验室阶段任务的关键之战，将为我国后续空间站建造和运营奠定坚实基础、积累宝贵经验，对于推进我国载人航天事业持续发展，具有十分重要的意义。
　　天宫-2由实验舱和资源舱组成，其中前者由密封舱和非密封舱组成；后者是非密封舱。密封舱有专用的睡眠区、锻炼区、实验区、仪表区，有较多实验设备，可用笔记本上网、听音乐和收发电子邮件。它可保证航天员生存条件，可提供60人天在轨驻留支持，即如果1个人在里面，可待60天；如果3个人都在里面，可待20天。为了进行中期驻留试验，让航天员在天宫-2里待30天，神舟-11只载2名航天员。其非密封舱安装科学实验设备。资源舱为天宫-2提供动力和电能，进行姿态控制、轨道控制。在天宫-2上首次使用可展开的多功能小平台，航天员可以在上面写字、吃饭、做科学实验，生活工作两不误；在通信方面，为航天员配备了蓝牙耳机和蓝牙音响；用地板取代了地毯，避免有“一踩一个坑”的感觉；舱内灯光采用米黄色色调，亮度可手动调节，并为每个航天员安装了床前灯。在多个区域增加了不少硬质扶手，并引入了驻留腰带、头戴式无线蓝牙耳麦等设计来解放航天员的双手；在锻炼器材方面，除了有动感单车外，还增加了跑台。多功能小平台和跑台采用了折叠方式进行收纳，以最大程度地节省空间。为保障航天员在太空的空气质量，还专门研制了环控监测装置，可同时完成“太空之家”内二氧化碳等20多种气体及有害微生物的浓度监测，一旦有害物质含量超过预警值时，就会立即报警并指示航天员按照预定方法进行处理，以保证航天员的生命安全。
　　技术试验
　　由于天宫-2设计寿命为2年，是一种长期在低轨道运行的载人航天器，所以如何保障它在恶劣的太空环境中长寿命工作是一项技术难关。为了后续空间站的建设，还安排了在轨维修技术验证和机械臂维修操作验证系统，以满足对空间站的维修体系进行全面验证的需求。值得一提的是，天宫-2系统设计为模块化，所以出现问题时可快速更换和在轨维修，在我国航天器上首次采用了“插拔式”的结构设计，只需用几分钟就能完成一次维修更换。
　　天宫-2将在轨释放所携带的伴随小卫星，然后与天宫-2伴飞。它将为天宫-2与神舟-11交会对接提供直接的影像技术支持，并拓展空间技术应用。我国神舟-7释放的伴随卫星相机为130万像素，而天宫-2伴随卫星使用2500万像素全画幅相机，在分辨率和精细度上实现了新升级。
　　科学实验
　　即将在天宫-2进行的实验项目绝大多数触及当今世界最前沿的探索领域，有望取得一批重大应用成果，如搭载了全球第一台冷原子钟进入太空。同时，天宫-2上还搭载了香港中学生太空科技设计大赛获奖的双摆实验装置、薄膜成型实验装置、太空养蚕实验装置3个实验项目，用于开展航天科普活动。
　　天宫-2上装载的世界第一台空间冷原子钟是目前在空间运行精度最高的，约3000万年才会产生1秒的误差。其上的γ射线暴偏振探测仪将探测研究遥远宇宙中突然发生的γ射线暴现象和太阳耀斑，深入地研究宇宙结构、恒星演化、黑洞形成以及γ射线暴爆发的物理机制。
　　揭秘神舟-11
　　2016年10月17日发射的神舟-11与神舟-10一样，但只送2名航天员登天。其任务是：执行人员与物资天地往返任务；进一步验证改进型飞船性能；确保航天员安全返回地面。按照60人天驻留要求，优化了轨道舱布局，返回舱Ⅱ象限座椅改装为专用载货支架，重新设计了物品转移策略。上性能力达362.5千克，为历次任务最高；下行能力较神舟-10增加一倍。
　　发射天舟-1货运飞船与天宫-2对接后，我国就完成第二步第二阶段任务。2018年开始完成载人航天工程第三步任务，陆续发射空间站的核心舱和2个实验舱与之对接，在2022年建成长期载人的大型空间站。
　　人类在漫长的社会进步中不断扩展自身的生存空间，人类活动范围的每一次扩展都会实现伟大的飞跃。随着我国载人空间站工程启动实施，我国将为和平利用和开发空间资源，担负起更多的责任，做出新的更大贡献。
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