天宫二号成果

⑴ 蛟龙入海,神舟飞天中国的成就是什么

天宫、蛟龙、天眼、悟空、墨子、大飞机等重大科技成果被写入十九大报告，让人振奋。如今，依靠科技创新，我国一系列上天入地的大国重器从“跟跑者”变身为“领跑者”，在国际舞台上大放异彩。

我国自主研发飞机成功试飞高原航线

经过为期5天8架次的高（高）原科研验证飞行，中国自主研发的ARJ21-700飞机成功完成试飞任务，具备了在高（高）原环境安全进行航线飞行的能力。此前，C919在今年的5月份已经试飞成功，而个头更大，航程更远的C929也在研发的新阶段。

载人航天带领我们迈入空间站时代

根据我国的载人航空航天发展规划，第一步是载人飞船阶段，目标是能够把宇航员送到太空；第二步是空间实验室阶段，解决组装、交互对接、补给以及循环利用四大技术。

天宫二号就是第二阶段的重要环节。"太空快递小哥"——“天舟一号”货运飞船经过近5个月的飞行后，按计划与“天宫二号”空间实验室完成分离。

中国载人航天工程办公室主任王兆耀：五年来，中国载人航天工程亮点纷呈，使我们自信地迈入空间站时代，星空浩瀚无边，探索永无止境，中国人探索太空的步子要迈得更大更远。

“蛟龙”潜水 领跑深海探秘

作为863计划中的一个重大研究专项，在世界最深的地方——马里亚纳海沟，“蛟龙号”创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录，也是世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录。

国家深海中心潜航员唐嘉陵：“蛟龙号”目前下潜的最大深度是1062米，这也是世界同类型载人潜水器的世界纪录。我们国家在深海探测技术方面已经实现了从跟跑到并跑到个别领域领跑的水平。

大国奋进，当有重器。从梦想到现实，一代又一代人披荆斩棘、砥砺前行，再苦再难，也不改初心、直到把不可能变成可能。

“天眼”探空、“蛟龙”探海、神舟飞天、高铁奔驰、北斗组网、大飞机首飞……一批分布在高端装备、战略性新兴产业、信息化等方面的重大工程惊艳全球。从量的积累，到质的飞跃；从点的突破，到系统的提升，科技创新发力，托起大国重器。

⑵ 天宫空间站两个核心舱，二期扩展工程宣示雄心！力压国际空间站

载人航天被认为是当今世界技术最复杂、难度最大的航天工程，技术与国力的双重考验造就了它的高难度。

我国载人航天工程最早可以追溯至上世纪六十年代末至七十年代初的 “714曙光一号工程” ，从技术角度观察，当时东方红一号与实践一号两颗卫星相继发射，初步具备了进入空间能力。

脱胎于“八年四弹”工程的长征二号系列运载火箭也在加速推进，上世纪七十年代中期返回式卫星技术攻克，具备了航天器天地往返能力，研制一款3吨级载员两人类似双子 星座 号的载人飞船并不存在无法逾越的技术难关。

受限于国力，在那个年代并不是推进载人航天工程的最佳时机，虽然最终工程计划取消，但不可否认的是， 上世纪六七十年代的航天能力积累为后续载人航天工程的跨越式发展奠定了坚实基础 。

比如运载火箭发射场、远望号航天测量船队、陆基航天测控网、航天员的选拔与训练、飞船外形设计与风洞试验、关键单机系统研制等工作在那一时期皆取得了重大进展，新世纪发射神舟载人飞船的长征2F载人火箭也源自那一时代的长征二号运载火箭。

当时间进入上世纪九十年代初，国内生产总值对比上马曙光一号飞船的时代翻了两番，具备了重启载人航天工程的物质条件。与此同时，返回式卫星发射数量也已经有两位数，天地往返技术更趋成熟，长征二号E型运载火箭的研制进程虽然跌跌撞撞但最终也收获了成功，掌握了10吨级近地轨道航天器发射能力。

在这样一个背景下举世瞩目的 “921载人航天工程” 于1992年9月21日正式上马，确立了“三步走”发展规划。

历经二十八年发展如今我们已经成功发射6艘神舟载人飞船与1艘天舟货运飞船，天宫一号目标飞行器与天宫二号空间实验室相继成功部署，连续将14人次航天员送入太空并安全返回地球。

攻克了载人天地往返、多人多天、航天员出舱行走、空间交会对接、燃料在轨补加、航天员中期驻留等核心技术，为最终建成大型载人空间站做好了技术储备与能力储备，圆满完成了载人航天工程三步走战略中的前两步。

2019年7月19日21时06分，天宫二号空间实验室受控离轨再入大气层，自那时开始载人航天工程全线转入备战天宫空间站，载人航天工程第三步战略全面拉开帷幕。

当时间进入2021年4月，距离天宫空间站天和一号核心舱发射升空的日子也越来越近，此时此刻人们最关注的自然是天宫空间站的能力问题， 与国际空间站相比我们的空间站究竟处于怎样一个水平？现在是到了该好好对比一下的时刻了。

对比先发玩家，北方强邻的联盟系列飞船已经实施142次载人发射，这还不包括他们的东方号与上升号两代载人飞船发射记录。大洋彼岸包括水星计划、双子 星座 计划、阿波罗计划、天空实验室计划、载人龙飞船在内共实施过30次载人飞船发射，5架航天飞机也累计执行了135次载人飞行任务。

载人航天领域两个手执牛耳的玩家更是合力打造了人类迄今为止规模最大技术难度最高的国际空间站，创造了一系列空前纪录与科研成果。

一切过往，皆为序章。面对人类航天的辉煌 历史 ，天宫空间站正在用实际行动书写属于自己的篇章。

我国载人航天工程从立项伊始就提出“造船为建站，建站为应用”，国际空间站的运营目标同样也是应用，怎么应用？通过部署科学实验设施进行科研产出，进而服务地球人类，科研机柜的数量是衡量一座空间站应用效能的重要指标。

国际空间站在轨质量高达420吨，天宫空间站一期工程则是百吨级。前者的科研机柜数量是31个，后者则是23个。

国际空间站在轨规模是天宫的4倍有余，然而科研机柜数量仅为天宫的1.3倍，后者用更小规模实现与前者等量齐观的科研能力，由此可见天宫的空间利用率更高。

问题来了，造成这一数据反差的原因是什么？

还得从空间站的设计结构分析，国际空间站被认为是第四代载人空间站，标志就是应用了桁架结构。所谓桁架式空间站指的是舱体依托桁架结构搭建，与之对应的则是舱体与舱体对接的第三代积木式空间站，代表型号是和平号。

国际空间站虽然应用了桁架结构，但其内在仍然是积木式，420吨规模中供航天员工作生活的舱段规模仅有180吨左右，这些舱段是以积木式结构组合在一起。

180吨舱体规模受限于参建方的标准不一，以及舱体研发时代的技术局限性，又导致大量的空间浪费与闲置。

例如，部署于世纪之交的曙光号核心舱、团结号节点舱、星辰号服务舱三个舱体规模就高达50吨。

曙光号虽然名为核心舱但现在发挥的功能仅是储存燃料，集生命保障、轨道控制、制导导航等功能于一体的星辰号服务舱则发挥着核心舱功能。用于连接其他舱段的团结号节点舱与曙光号对接，由于两家对接口尺寸无法兼容因此需要附加一个对接适配器。

与之对比， 天宫空间站一个20吨级的天和一号核心舱就满足了国际空间站上述三大舱段的功能需求 ，该舱段从外形看分为“大柱段”与“小柱段”两部分，以功能分区则分为资源舱、生活控制舱、节点舱三部分。

资源舱配置有推进剂贮箱以及姿轨控动力系统，除此之外还应用了霍尔电推力器用于补偿大气阻力带来的轨道高度损失，这是 人类首次将电推动力用于载人航天器 。

电推动力优势是可以减轻货运补给压力，降低货运飞船发射频次，节约运营成本，还能缩小常规推进剂贮箱尺寸，增大舱内可使用空间。

生活控制舱大柱段部分是空间站总体控制设备安装位置，除此之外还有部分科研设备安装位置。与之对比，国际空间站曙光号+团结号+星辰号50吨级舱段都没能实现平台控制与科研实验两项任务的兼容。

生活控制舱小柱段配置有三个睡眠区、一个锻炼区、两个平台设备区，以及一个未解密区域。与之对比，国际空间站星辰号服务舱也是20吨级舱段却只有两个睡眠区。

小柱段末端则是节点舱，它可以提供1个轴向对接口、1个侧向对接口、2个侧向对接停泊口，加上大柱段后端通道，天和一号核心舱总计有5个对接口，可以同时对接三艘飞船，以及停泊两座大型实验舱段。

国际空间站大多数对接口受限于对接次数限制，需要附加舱段过渡才能与载人飞船对接，而天和一号核心舱节点舱无需任何附加舱段可直接与飞船对接。

除此之外 节点舱还兼具气闸舱功能 ，是航天员实施出舱活动的转换通道，出舱口位于节点舱天顶方向。

小柱段外围还配置有一部承载力达25吨的10米长“七自由度大型空间机械臂”，机械臂首尾两端配置相同，可经由在空间站外壁布置的“电力数据抓取夹具”实现机械臂在舱体表面的爬行移动。国际空间站也有布置于桁架的同类空间机械臂，但其部署成本显然更高。

国际空间站的空间利用率之所以相对较低主要有两个原因，一方面是因为部分舱段设计年代久远功能单一占用了大部分舱段空间，另一方面是空间利用过于靡费。

例如，用于舱段对接的宁静号节点舱规模就有19吨， 国际空间站十几个舱段中真正用于科研实验的舱段也只有3个 ，分别是命运号实验舱、哥伦布实验舱、希望号实验舱，舱段规模均没有超过20吨。

天宫空间站则是物尽其用，有两个20吨级大型实验舱，分别是问天号实验舱Ⅰ与梦天号实验舱Ⅱ，两个实验舱先后与天和一号节点舱轴向对接口对接，尔后由转位机械臂移动至节点舱侧向停泊对接口完成转位组装。

两个大型实验舱相较于天和一号核心舱更是别有洞天，它们是天宫空间站23个科研机柜的主要布放场所，问天号实验舱Ⅰ还配置有供航天员实施出舱作业的专用气闸舱，功能类似国际空间站的寻求号气闸舱。

问天号实验舱Ⅰ部署到位后天和一号节点气闸舱转为备份气闸舱， 问天号舱壁外还配置有一部5米长七自由度机械臂，它可以与核心舱10米长主机械臂对接形成长度达15米的大型机械臂，配合主机械臂舱体爬行功能，可实现空间站外表面全触达。

梦天号实验舱Ⅱ在早期设计方案中还有一部大口径巡天光学望远镜，但考虑到光学设施需要微振动工作环境以及镜头调向需求，结合国力增强因素，在最终空间站设计方案中大口径巡天光学望远镜被设计成了与天宫空间站共轨运行的“巡天光学舱”。

巡天光学舱也是20吨级大型舱段，配置2米口径离轴三反光学望远镜，具有强大的国际竞争力，在保持与哈勃空间望远镜同等量级分辨率条件下视场大300倍，角分辨率0.15″，工作在紫外-近红外波段，可在宇宙加速膨胀、暗能量本质、暗物质属性、检验宇宙学模型、引力波源对应体、银河系三维结构、天体测量、恒星、黑洞、星系等领域展开观测研究工作。

平时巡天光学舱与天宫空间站共轨运行，需要在轨维修时则与天和一号核心舱节点舱轴向对接口对接，相较于哈勃空间望远镜每一次维修都需要发射航天飞机相比，巡天光学舱维修成本更低。

解放光学设备安装空间的梦天号实验舱Ⅱ一下子多出了一大截空置舱段，怎么办？研发团队别具匠心地将此处设计成了 “可展开式暴露实验平台” ，该平台还配置有货物专用气闸舱，是实验载荷进出空间站的转换通道。

梦天号实验舱Ⅱ综合科研能力可对标国际空间站的希望号实验舱，顺带提一下问天号实验舱Ⅰ舱壁外表面也配置有数量可观的外部实验载荷挂点。

前文提到百吨级天宫空间站科研产出能力与400吨级国际空间站等量齐观，那么我们能不能最终超越呢？天宫空间站的电力供应能力早已为此埋下了伏笔。

还是再回到国际空间站的桁架式设计，大型综合桁架结构的设计初衷就是为了布置大型太阳能电池翼，以规避和平号积木式空间站电池翼相互之间存在的严重遮挡问题，进而提高发供电能力，四部大型太阳能电池翼总发电功率是90千瓦。

天宫空间站的供电配置则是四两拨千斤，问天号与梦天号两个实验舱尾部均有一段小桁架，桁架上各有一部大型太阳能电池翼。

可以说 国际空间站并非严格意义上的桁架式空间站，天宫空间站也并非严格意义上的积木式空间站，适合的才是最好的 ，因此以空间站结构样式为标准评定性能优劣早已是不合时宜的思维逻辑。

天宫两部大型太阳能柔性电池翼应用了“三结砷化镓电池”，光电转换效率达到了30%以上，一部电池翼发电功率即可达40千瓦，是国际空间站太阳能电池翼发电能力的将近两倍，两部电池翼加上核心舱电池翼发电功率可达100千瓦以上。

除此之外，国际空间站4部太阳能电池翼在进行电力传输时还需要专门的散热板进行温控，而天宫却不需要，进一步证明 我们在发供电领域实现了对400吨级国际空间站的反超 。

如此澎湃的电力只用于百吨级空间站显然是大材小用，笔者前文在描述天宫空间站核心舱时刻意使用了“天和一号”的型号名称，因为我们还有“天和二号扩展核心舱”，此前载人航天工程总师周建平也明确承认目前的百吨级规模只是天宫的“初期规模”。

具体扩展方案是，天和二号扩展核心舱大柱段后端通道直接对接天和一号核心舱节点舱轴向对接口，然后再发射两个不带大型太阳翼的20吨级实验舱与天和二号对接，尔后将天和一号核心舱两片电池翼分别移动至问天号实验舱Ⅰ与梦天号实验舱Ⅱ小型桁架上，如此一来天宫空间站在轨规模直接翻一番，逼近200吨级，科研机柜数量乘以2达到46个，综合效能彻底超越国际空间站。

二期扩展型天宫空间站对接口数量也将由此前的3个增至4个，能够同时对接三艘神舟载人飞船与一艘天舟货运飞船，空间站额定载员人数将由3人增至6人，轮换期间最大载员人数可达9人。

正所谓好马配好鞍，当前承担天宫空间站天地往返任务的是神舟与天舟两型飞船，神舟是久经考验的三舱构型载人飞船，它可以胜任3名航天员的天地往返运输任务，同时轨道舱与返回舱分别具备一定的货物上行与下行能力。天舟则是当今世界载荷比最高的货运飞船，发射质量近13吨，可以承运6.5吨货物补给空间站。

神舟与天舟都是天宫空间站得以顺利运行的关键装备，但航天人并不满足于此。去年5月5日执行天宫空间站关键技术验证阶段首次飞行任务的长征5B遥一运载火箭成功发射，验证了22吨级近地轨道运载能力，验证载荷就是我国旨在用于载人登月任务的新一代载人飞船试验船。

新一代载人飞船试验船自立项伊始就确立了两大应用场景，一个是21.6吨的深空载人版本，可用于载人登月、载人登小行星、载人登火星等深空载人任务；另一个就是14吨级近地轨道版本，此版本飞船可承担6至7名航天员的空间站天地往返运输任务。

新一代载人飞船返回舱可重复使用，不论是运输效率还是发射成本相较于神舟载人飞船都是质的提升，长征七号是近地轨道版新一代载人飞船的标配火箭。

天舟货运飞船虽然载荷比做到了世界顶级水平，但也有运力过剩的问题。与之对比国际空间站则有进步号、天鹅座、龙、HTV共四型货运飞船，运力有大有小，选择更灵活。

为了解决天宫空间站高效低成本补给问题，今年年初载人航天办公室发布了“面向空间站运营的低成本货物运输”方案设想的公告，该公告具体提出了两个型号要求，一是具备1至4吨货运上行能力，二是具备100至300公斤货运下行能力，从而完善天宫空间站天地往返运输体系。根据当前我国航天工业实力，研制这两款飞船并不存在难度，因此需要招标遴选最优方案。

正所谓能力越大责任也就越大，天宫空间站不仅要在硬件水平上超越国际空间站，还要在运行机制上超越。

国际空间站虽冠名国际，实际却是名不副实。 作为400吨级国际空间站主要参建方的北方强邻只有两个5吨级微型实验舱可用，连一个像样的科研机柜都没有。欧空局为国际空间站的建设也出了很多力，他们仅有的一个哥伦布实验舱还要分出一半空间给NASA。

天宫空间站则完全不同，这是一座由我国独立建造的国家级太空实验室，首先在方案设计与实施上少了很多掣肘因素，标准更统一。

再就是我们面向联合国所有成员国开放，这在人类航天史上还是第一次。当前已有来自17个国家的9个科研项目成功入选天宫空间站首批合作清单，我们免费提供这些科研项目的上行运输服务，并提供在轨空间实验场所，但同时 所获得的科研数据必须无条件与我们共享 。

天宫合作模式是真正的互利共赢，一方面我们用最小的成本收获大量科研成果，另一方面项目申请国也能得到空间应用能力的切实提升，这与国际空间站的门户有别完全不同，使得空间站运营工作可以更加聚焦科研产出，避免不必要的资源消耗。

通过硬件技术水平与运营模式的多番对比后，两座空间站孰优孰劣相信大家都有了答案。

想必也有人会说天宫是钻了“后发优势”的空子，然而后发优势是为我们专属定制的吗？

要知道，天宫是我国一力承担，而国际空间站则是多国共同参建。正如文章开头指出的那样，技术与国力的双重考验造就了载人航天的高难度，而放眼全球能同时驾驭这两大考验的玩家屈指可数，这就是天宫空间站可以一枝独秀的关键所在。

⑶ 为什么天宫一号和天宫二号取得的成就是不朽的

自2011年9月29日发射入轨以来，天宫一号先后与神舟八号、九号和十号飞船圆满完成6次自动和航天员手控空间交会对接，完成了航天器组合体控制与管理、航天员在轨驻留保障、航天员在轨维修操作等一系列技术试验验证，开展了对地遥感应用、空间物理与环境探测和空间材料实验，获取了大量有价值的数据信息和应用成果，在国土资源普查、防灾减灾等领域发挥出重要作用。

天宫一号还是我国第一个“太空教室”，在神舟十号任务飞行期间，航天员王亚平为全国6000多万中小学生进行太空授课，引起了强烈社会反响。

天宫二号空间实验室在天宫一号目标飞行器的基础上改造成“空间实验室”，增加推进剂在轨补加和在轨维修技术验证功能 。

货运飞船是全新研制的飞行器，承担为空间站和空间实验室上行运输航天员消耗品、推进剂、维修设备和应用载荷设备等物资，并下行销毁空间站废弃物的重要任务。同国际同类飞行器相比，尽管我们起步较晚，但我们的方案和产品不仅要满足其任务定位和功能需求，而且物资运输效率要不低于甚至高于目前国外同类货运飞船。

⑷ 中国天宫一号和天宫二号在有限的服役期间取得了哪些举世瞩目不朽的成就呢

自2011年9月29日发射入轨以来，天宫一号先后与神舟八号、九号和十号飞船圆满完成6次自动和航天员手控空间交会对接，完成了航天器组合体控制与管理、航天员在轨驻留保障、航天员在轨维修操作等一系列技术试验验证，开展了对地遥感应用、空间物理与环境探测和空间材料实验，获取了大量有价值的数据信息和应用成果，在国土资源普查、防灾减灾等领域发挥出重要作用。

天宫一号还是我国第一个“太空教室”，在神舟十号任务飞行期间，航天员王亚平为全国6000多万中小学生进行太空授课，引起了强烈社会反响。

天宫二号获得科研成果

一是建成真正的载人科学空间实验室。掌握了中期驻留载人宜居环境设计技术，燃料补加、人机在轨协同维修等关键技术；支持开展如冷原子钟等14项科学试验，突出体现空间实验室的综合应用效益。

五是实现人机协同在轨维修任务，通过空间机械臂在轨操控设计、人机协同工作、面向可在轨维修操作对象设计，建立了集信息管理、手动控制、遥操作、自控一体化的在轨维修系统，并形成相应体制。为未来空间站仿人型机器人研制储备技术。

⑸ 让美国都眼红的中国天宫二号，到底多厉害

天宫一号是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分03秒在酒泉卫星发射中心发射，飞行器全长10.4米，最大直径3.35米，质量8.5吨，由实验舱和资源舱构成。天宫一号绕地球一圈的运行时间约为90分钟。

美国《时代》周刊评选出2016年度世界25项最佳发明，“天宫二号”空间实验室位列其中。这是该榜单中首次出现来自中国的航天器产品。

《中国新闻周刊》评选的“影响中国”2016年度人物荣誉盛典在北京举行。中国航天科技集团公司天宫二号和神舟十一号载人航天任务研制团队获得年度科技人物。

《环球科学Scientific American》杂志评选出了2016年世界范围内的十大科学新闻。天宫二号和神舟十一号载人飞行任务圆满成功入选。

⑹ 天宫二号都完成了哪些实验项目，有什么现实意义呢

天宫二号是我国第一个真正意义上的调控实验室，将会开展多项科学实验，其中包括选择了水稻和拟南芥，计划进步“从种子到种子”的植物全生育发展的过程实验。

⑺ 天宫二号即将退休，它曾经有哪些辉煌的历史呢

天宫二号从升天到现在，已经是超龄服役了。它的辉煌历史可是很多的，为我们空间站做出了不少的贡献。起初建造天宫二号，就是建造天宫二号空间实验室，是我国自主研发的第二个空间实验室，同时也是我国第一个真正意义上的空间实验室，将用于进一步验证空间交会对接技术及进行一系列空间试验。

所以说，我国空间科学的现状就是刚刚起步，还有很大的发展空间。空间站呈现出一个明显的特色，就是高能以及粒子天体物理方面的工作很突出。天空二号的辉煌是描述不来的，它是功臣，是我国为了研究永久空间站的铺路石，也是我国为了航天事业更好发展的指路明灯。