劉進(jìn)軍

太空運(yùn)輸

太空運(yùn)輸，是為空間站、飛船、衛(wèi)星、月球、火星、小行星等航天器和星球，以及載人飛行的運(yùn)輸活動(dòng)。太空運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)載器分為運(yùn)載火箭、航天飛機(jī)、貨運(yùn)飛船，以及未來的太空飛機(jī)等。太空運(yùn)輸?shù)姆绞揭捕喾N多樣，航天飛機(jī)運(yùn)人也運(yùn)貨，貨運(yùn)飛船只運(yùn)貨不運(yùn)人。貨運(yùn)飛船是太空運(yùn)輸?shù)囊环N運(yùn)載器。世界上著名貨運(yùn)飛船有：蘇/俄的“進(jìn)步”號(hào)，歐洲航天局的自動(dòng)貨運(yùn)飛船（ATV），日本的“東方白鶴”號(hào)，美國的“龍”號(hào)、“天鵝座”號(hào)，以及中國的“天舟”號(hào)等。

貨運(yùn)飛船沒有人操控，怎樣與空間站等航天器自動(dòng)對接呢？

貨運(yùn)飛船上安裝了各種測控儀器微波敏感器、激光敏感器、攝像敏感器、接近敏感器、測距位移傳感器、地球敏感器、太陽敏感器、激光測距儀等測量系統(tǒng)，以及高精度導(dǎo)航系統(tǒng)和通信設(shè)備。測控儀器能精確測量和控制兩個(gè)航天器之間的距離、相對速度和姿態(tài)。

怎樣尋找空間站呢？微波敏感器和激光敏感器捕獲空間站的范圍一般為15～100千米。當(dāng)距目標(biāo)航天器0.5～1千米，微波敏感器和激光敏感器測得與空間站的相對運(yùn)動(dòng)參數(shù)，自動(dòng)引導(dǎo)到目標(biāo)航天器附，慢慢接近和?？?。

怎樣測算距離呢？激光測距儀向目標(biāo)發(fā)射一束激光，再接收目標(biāo)反射的激光束。計(jì)時(shí)器測定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間，激光測距儀計(jì)算出到目標(biāo)的距離，精度達(dá)到毫米級。精準(zhǔn)度堪稱百步穿楊。

怎樣自動(dòng)對接呢？貨運(yùn)飛船追蹤空間站，首先要捕獲目標(biāo)的十字形對接軸。當(dāng)兩個(gè)航天器距離約100米，相對速度0.3～1米/秒時(shí)，攝像敏感器和接近敏感器精確測量兩個(gè)航天器之問的距離、相對速度和姿態(tài)。貨運(yùn)飛船啟動(dòng)機(jī)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，調(diào)整角度、方向和速度，以0.15～0.18米/秒的速度飛向目標(biāo)，慢慢地、慢慢地靠攏。

當(dāng)貨運(yùn)飛船抵達(dá)空間站的時(shí)候，可以自動(dòng)對接，無須航天員協(xié)助：也可以人工操作，精準(zhǔn)對接。當(dāng)飛船慢慢靠近空間站的對接口，10米、5米、1米、0.1米，咔嚓！鎖定！成功！飛船精準(zhǔn)的自動(dòng)對接技術(shù)，對未來各種航天器對接，人類探索、登陸月球和其他星球都具有重要價(jià)值和偉大意義。

世界上著名貨運(yùn)飛船長得什么樣？它們各有什么技術(shù)、功能、特點(diǎn)？它們的來世今生怎么樣？中國“天舟”號(hào)貨運(yùn)飛船在世界貨運(yùn)飛船中的地位如何？它到底運(yùn)送了什么貨物、多少貨物？下面會(huì)給讀者朋友們一一道來。

快樂大篷車——“進(jìn)步”號(hào)

1971年4月19日，蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一座空間站——“禮炮-1”號(hào)空問站。從此，空間站從夢想、理想到真實(shí)、成功?？臻g站發(fā)射升空了，許多科學(xué)儀器、偵察設(shè)備、航天員吃喝拉撤的物資怎么辦呢？蘇聯(lián)科羅廖夫火箭與航天設(shè)計(jì)局，也就是現(xiàn)在的安吉亞公司研制了世界上第一種貨運(yùn)飛船——“進(jìn)步”號(hào)。

蘇聯(lián)/俄羅斯的“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船是由“聯(lián)盟”號(hào)飛船改進(jìn)，只運(yùn)貨不載人?！斑M(jìn)步”號(hào)系列貨運(yùn)飛船執(zhí)行向空問站定期補(bǔ)給食品、貨物、燃料和儀器設(shè)備等任務(wù)。這是蘇聯(lián)/俄羅斯的快樂大篷車?！斑M(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船共研制了5代：“進(jìn)步”“進(jìn)步-M”“進(jìn)步-MM”“進(jìn)步-M1”和“進(jìn)步-MS”。1978年1月20日，第一艘“進(jìn)步-1”號(hào)貨運(yùn)飛船搭乘“聯(lián)盟”號(hào)火箭發(fā)射升空，對接“禮炮-6”號(hào)空間站。

“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船由貨艙、服務(wù)艙和燃料艙組成，長度7.94米，最大直徑2.72米，內(nèi)徑2.2米，容積6.6米，發(fā)射重量7.020～7.249噸，貨物運(yùn)載重量2.3～2.5噸?！斑M(jìn)步”號(hào)自主飛行時(shí)間為3天，可在空間站停靠6個(gè)月。根據(jù)有沒有壓力，貨艙又分為壓力艙和無壓力艙。

常勝將軍是對“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船的褒獎(jiǎng)。到2011年7月底，“進(jìn)步”號(hào)系列貨運(yùn)飛船已經(jīng)安全飛行了30多年，共進(jìn)行135次發(fā)射飛行，對接過“禮炮-6”“禮炮-7”“和平”號(hào)空間站和國際空間站。它從無事故，可靠性100%，世界第一，是世界上最安全、最可靠的貨運(yùn)飛船。

天有不測風(fēng)云，人有旦夕禍福。2011年8月24日，“進(jìn)步M-12M”號(hào)從拜科努爾航天中心發(fā)射升空。突然，火箭和飛船驟然下降，發(fā)出一道閃光。飛控人員大驚失色：完了！爆炸了！大部分殘片在大氣層完全燃?xì)?，有些殘片落地發(fā)生劇烈爆炸，周圍相當(dāng)范圍內(nèi)都有震感，窗戶玻璃差點(diǎn)震飛。這是“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船30多年來遭遇的第一次失敗。這次火箭和飛船爆炸，讓“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船蒙受羞辱。榮耀和歷史無可挽回，但“進(jìn)步”號(hào)仍是世界上最安全可靠、最當(dāng)之無愧的航天老兵。

屋漏偏逢連夜雨，船遲又遇打頭風(fēng)。2016年12月1日，俄羅斯第4艘最新一代貨運(yùn)飛船——“進(jìn)步MS-4”號(hào)發(fā)射升空。這是“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船第156次飛行。它起飛382秒后，提前6分鐘星箭分離，最終在距離拜科努爾航天中心3500千米的圖瓦共和國上空爆炸。俄羅斯航天專家哀嘆道：家道中落，飛船也多災(zāi)多難！

從地球到太空——?dú)W洲自動(dòng)貨運(yùn)飛船（ATV）

歐洲的第一艘自動(dòng)貨運(yùn)飛船（ATV001）“凡爾納”號(hào)，專門運(yùn)載了一本書。這本書是科幻小說《從地球到月球》的1900年原版精裝本，作者是法國著名科幻作家儒勒凡爾納。小說講述了3名火炮俱樂部的大炮迷建造了一門巨炮，把自己送上月球的故事。當(dāng)年，《從地球到月球》曾打動(dòng)了無數(shù)月球迷、太空迷和科幻迷。

歐洲航天局和阿麗亞娜空間公司研制的自動(dòng)貨運(yùn)飛船（Automated Transfer vehlcle，ATV），又稱為自動(dòng)轉(zhuǎn)移航天器，共計(jì)建造了5艘。歐洲航天局以最著名科學(xué)家的名字命名這5艘自動(dòng)貨運(yùn)飛船：凡爾納、開普勒、阿瑪爾迪、愛因斯坦和勒梅特號(hào)。歐洲航天局將第一艘自動(dòng)貨運(yùn)飛船以儒勒·凡爾納的名字命名。

自動(dòng)貨運(yùn)飛船是歐洲有史以來建造的最大、最重、最復(fù)雜的飛船。它有兩大特點(diǎn)，一是全自動(dòng)，二是貨運(yùn)量大。2008年3月9日，“凡爾納”號(hào)搭乘“阿麗亞娜-5”號(hào)火箭，在法屬圭亞那庫魯航天中心升空，飛向國際空間站。

“凡爾納”號(hào)穿著一套銀白色的防熱外罩，長10.3米，直徑4.5米，空重10.47噸，發(fā)射重量約20.75噸，有效載荷7.67噸，加壓容積48米。，在軌時(shí)間可達(dá)180天。它的4組x形太陽能帆板張開后，長度達(dá)22.3米，發(fā)電量3.8千瓦。endprint

“凡爾納”號(hào)飛船以運(yùn)輸貨物為主。它能將8噸貨物送上太空：1.5噸～5噸各類干貨物，840千克水，100千克氧氣、氮?dú)猓?.7噸燃料。飛船本身載有自用的燃料用來進(jìn)行會(huì)合、再推進(jìn)和脫離操作，也可給空間站補(bǔ)充燃料?！胺矤柤{”號(hào)飛船安裝了4臺(tái)通用動(dòng)力公司的大推力發(fā)動(dòng)機(jī)，還有28臺(tái)阿斯特里姆公司的飛行控制與制動(dòng)的小型發(fā)動(dòng)機(jī)。

美夢成真——“東方白鸛”號(hào)

火箭、衛(wèi)星、空間站、飛船……這是日本的航天夢想！當(dāng)國際空間站建成時(shí)，日本擁有了自己的幾個(gè)試驗(yàn)艙。當(dāng)時(shí)曾設(shè)想：如果日本的貨運(yùn)飛船像一只白鶴一樣飛向國際空間站，那該多好??！日本人的科學(xué)精神和堅(jiān)毅力量，真讓夢想成為了現(xiàn)實(shí)。

“東方白鸛”號(hào)貨運(yùn)飛船，又稱為太空轉(zhuǎn)移飛行器-1號(hào)。它是一種無人駕駛、自動(dòng)對接、不可重復(fù)使用的貨運(yùn)飛船。“東方白鸛”號(hào)貨運(yùn)飛船由日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)、筑波宇航研究院、三菱重工，以及日本多所大學(xué)共同設(shè)計(jì)制造。

“東方白鸛”號(hào)貨運(yùn)飛船長9.8米，最大直徑4.4米，空重10.5噸，內(nèi)部容積14米，最大運(yùn)載量為6.2噸，發(fā)射重量16.5噸。飛船外形呈圓柱形的，像一聽可口可樂，具備完全自動(dòng)飛行、對接的功能?！皷|方白鸛”號(hào)飛船前面安裝了8臺(tái)攝影、測量與遙感設(shè)備；飛船的后面有4臺(tái)火箭推進(jìn)器，保證飛船的推進(jìn)與調(diào)姿。

“東方白鸛”號(hào)飛船主要由3部分組成：貨物艙、設(shè)備艙和推進(jìn)艙。最主要的貨物艙可裝載6噸貨物，長7.4米。中間安裝航天電器的設(shè)備艙，里面有用于制導(dǎo)控制、動(dòng)力供應(yīng)和電信數(shù)據(jù)處理的電子設(shè)備；最后部的推進(jìn)器艙，包括用于變軌的主發(fā)動(dòng)機(jī)、用于姿態(tài)控制的反作用推進(jìn)器、燃料與氧化劑貯箱、高壓空氣箱等。飛船外層是隔熱層。隔熱層上安裝了16排金黃色的太陽能帆板。

“東方白鸛”號(hào)攜帶著空間站的垃圾返回地球后，在大氣層中逐漸焚毀。當(dāng)?shù)竭_(dá)南太平洋圣誕島航天器墓地上空時(shí)，“東方白鶴”號(hào)殘骸僅剩10千克左右，與其他飛船殘骸一起長眠于美麗的圣誕島海底。

第一艘私人飛船——“龍”號(hào)

“龍”號(hào)貨運(yùn)飛船是世界上第一艘私人建造的航天飛船。

“龍”號(hào)貨運(yùn)飛船由美國太空探索技術(shù)公司研制?！褒垺憋w船采用與其他飛船不一般的設(shè)計(jì)，最大特點(diǎn)是可回收再利用。它設(shè)計(jì)壽命量年，具有多種運(yùn)載功能，返回艙可多次重復(fù)使用，采用先進(jìn)的復(fù)合材料，減輕重量和提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。由“獵鷹-9”號(hào)火箭運(yùn)載“龍”號(hào)飛船發(fā)射升空。

“龍”號(hào)飛船分為貨運(yùn)飛船和載人飛船。貨運(yùn)飛船命名為“龍”號(hào)飛船，載人飛船命名為“龍騎士”號(hào)飛船。為了通用性和快速轉(zhuǎn)換，兩種飛船有幾乎相同的逃生系統(tǒng)、生命支持系統(tǒng)和機(jī)載控制系統(tǒng)，必要時(shí)從貨運(yùn)飛船轉(zhuǎn)變?yōu)檩d人飛船，成為空間站的逃生艙、救命船。

“龍”號(hào)飛船重4200千克，高6.1米，直徑3.7米，側(cè)壁角15度，加壓艙10米，不加壓艙14米，有效載荷3310千克。太陽能帆板分列兩邊，共8片。推進(jìn)器燃料為甲基肼，氧化劑為四氧化二氮的混合物。

一條新的太空航線即將開辟，一個(gè)令人乍舌的夢想即將實(shí)現(xiàn)。

2010年6月4日，世界上第一艘私人的航天飛船從美國肯尼迪航天中心發(fā)射，前往國際空間站?！褒?1”號(hào)飛船運(yùn)去了905千克貨物，400千克水。貨物包括120千克各種美味的太空食品，180千克空間站零部件，66臺(tái)科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器等。當(dāng)返回地球時(shí)，“龍-1”飛船將1.5噸科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料、廢舊儀器和生活垃圾帶回地球。

“笨鴨”起飛——“天鵝座”號(hào)

人生的意義是什么？

1954年，戴維·湯普森出生于一個(gè)貧窮的家庭，天生愚笨，外號(hào)“笨鴨”。他言語不多，但一直在想：一只笨鴨怎樣變聰明？一個(gè)窮小子怎樣當(dāng)上億萬富翁？一名學(xué)渣怎樣為人類做最大貢獻(xiàn)？湯普森認(rèn)為只有一條路：努力讀書，敢想敢干！1976年，湯普森畢業(yè)于麻省理工學(xué)院航天專業(yè)；1978年，獲得加州理工大學(xué)航空噴氣推進(jìn)碩士學(xué)位。

1981年，湯普森成立了美國軌道科學(xué)公司，研制火箭、導(dǎo)彈、反導(dǎo)導(dǎo)彈、衛(wèi)星、航天飛船等，成就非凡，創(chuàng)造了許多世界紀(jì)錄。到2015年3月，美國軌道科學(xué)公司共執(zhí)行了482次太空任務(wù)和359次火箭發(fā)射；79次火箭發(fā)射，207次亞軌道火箭發(fā)射，78次商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射，78次政府衛(wèi)星發(fā)射，40次太空運(yùn)載任務(wù)，359次火箭、導(dǎo)彈、反導(dǎo)導(dǎo)彈試驗(yàn)飛行。

美國軌道科學(xué)公司是美國最大的航天制造商和國防工業(yè)公司之一。它曾進(jìn)行70多次國家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的反導(dǎo)導(dǎo)彈攔截作戰(zhàn)，未來幾年還有30個(gè)攔截作戰(zhàn)警戒的任務(wù)。目前，軌道科學(xué)公司正在設(shè)計(jì)和制造95多顆衛(wèi)星，2018年底前交付用戶。湯普森實(shí)現(xiàn)了人生的夢想。

“天鵝座”貨運(yùn)飛船是美國軌道科學(xué)公司研制的自動(dòng)貨運(yùn)飛船，用于美國航空航天局商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)。它由軌道科學(xué)公司的“安塔瑞斯”火箭或“宇宙神-5”火箭發(fā)射升空，專門運(yùn)輸物資前往國際空間站。

“天鵝座”飛船由加壓貨物艙和服務(wù)艙組成。它重1500千克，長5.1米，直徑3.07米，內(nèi)部容積18.9米，運(yùn)載能力2000千克，設(shè)計(jì)壽命1個(gè)星期到兩年?！疤禊Z座”采用肼和四氧化二氮做推進(jìn)劑，有兩個(gè)長方形的砷化鎵太陽能帆板，能夠產(chǎn)生4千瓦的電力。

2014年10月28日，美國軌道科學(xué)公司發(fā)射“安塔瑞斯-130”火箭，將“天鵝座-3”貨運(yùn)飛船、美國行星實(shí)驗(yàn)室公司的26顆“羊群-1d”地球觀測衛(wèi)星等共計(jì)30個(gè)航天器送上太空?；鸺l(fā)射6秒鐘后，第一級火箭發(fā)動(dòng)機(jī)故障，飛行終止系統(tǒng)激活?！鞍菜鹚?130”爆炸和大火，燒毀了車輛和貨物，沒有人員傷亡。這是一次航天史上最大發(fā)射失敗之一，損失多種航天器30個(gè)，創(chuàng)造了毀壞衛(wèi)星最多的世界紀(jì)錄。

2015年12月6日，美國軌道科學(xué)公司老板湯普森下令發(fā)射第二代貨運(yùn)飛船——“天鵝座-4”號(hào)。新飛船比老飛船大多了。它重1800千克，長6.3米，直徑3.07米，運(yùn)載能力3500千克，內(nèi)部容積27米。“天鵝座-4”飛船發(fā)射成功。它最值得夸耀的是：非常漂亮！它將之前的兩個(gè)長方形太陽能帆板變成了圓形，咖啡色的太陽能帆板優(yōu)雅瀟灑，美艷驚人。endprint

快遞小哥——“天舟”號(hào)

2016年9月15日，中國從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射“長征-2F”運(yùn)載火箭，將“天宮-2”號(hào)空間站送上太空。隨后，“神舟-11”號(hào)載人飛船也于當(dāng)年10月17日發(fā)射升空，航天員景海鵬、陳冬進(jìn)入“天宮2”號(hào)空間站，開展太空科學(xué)試驗(yàn)?！疤鞂m-2”號(hào)的投入使用正在召喚中國的貨運(yùn)飛船。

“天舟”號(hào)貨運(yùn)飛船橫空出世，由中國空間技術(shù)研究院研制。它全長10.6米，最大直徑3.35米，起飛重量為12.91噸，太陽能帆板展開后最大寬度14.9米，運(yùn)送能力約6.5噸，推進(jìn)劑補(bǔ)加能力約為2噸，具備獨(dú)立飛行3個(gè)月的能力。中國航天迷送給“天舟”號(hào)貨運(yùn)飛船一個(gè)昵稱——“快遞小哥”。

“天舟”號(hào)飛船由一個(gè)直徑3.35米的貨物艙和一個(gè)直徑2.8米的推進(jìn)艙組成。貨物艙用于裝載貨物，推進(jìn)艙為整個(gè)飛船提供動(dòng)力與電力。推進(jìn)艙兩側(cè)各有一片3聯(lián)太陽能帆板。“天舟”號(hào)共安裝了25牛、120牛、150牛、490牛4種不同推力量級的36臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。推進(jìn)艙后部安裝了4臺(tái)490牛變軌用的主發(fā)動(dòng)機(jī)。飛船還安裝了3種不同推力量級共32臺(tái)姿控發(fā)動(dòng)機(jī)。

“天舟”飛船的任務(wù)是：定期向“天宮-2”號(hào)空間站運(yùn)輸水、食品、空氣，等生活用品，以及貨物、燃料、儀器、設(shè)備、補(bǔ)給等。當(dāng)發(fā)射后，它會(huì)自動(dòng)與“天宮-2”號(hào)交會(huì)對接。航天員要將貨運(yùn)飛船上的物資搬運(yùn)到空問站內(nèi)。

“天舟”飛船還有兩項(xiàng)任務(wù)：充當(dāng)“天宮-2”號(hào)空間站的垃圾桶：航天員將“天宮-2”號(hào)空間站的垃圾等搬至“天舟”飛船運(yùn)走；焚毀垃圾與自身：當(dāng)脫離空間站，返回地球時(shí)，“天舟”飛船會(huì)快速下降，進(jìn)入“死亡軌道”，以流星的方式在南太平洋圣誕島航天器墓地上空大氣層中燒毀，不留一點(diǎn)痕跡。

2017年4月20日19時(shí)41分35秒，中國第一艘貨運(yùn)飛船——“天舟-1”號(hào)從海南文昌航天發(fā)射中心，搭乘“長征-7”號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射升空。大約10分鐘后，“天舟-1”號(hào)與“長征-7”號(hào)火箭成功分離。它進(jìn)入近地點(diǎn)200.033千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)383.375千米，軌道傾角42.808°，軌道周期1小時(shí)30分鐘21.63秒的預(yù)定軌道。

“天舟”號(hào)飛船十分先進(jìn)，也十分爭氣。它的大小不如日歐的貨運(yùn)飛船，名列第三?！疤熘邸碧?hào)的運(yùn)載能力高于俄羅斯“進(jìn)步-MS”號(hào)、日本“東方白鸛”號(hào)，低于歐洲航天局自動(dòng)貨運(yùn)飛船，列世界第二?！疤熘邸碧?hào)貨運(yùn)飛船的載荷比，也就是運(yùn)載貨物的重量與貨運(yùn)飛船本身重量之比，高達(dá)48%，高于日歐的貨運(yùn)飛船，為世界第一?！疤熘邸憋w船順利完成了第一次飛行，第一次對接“天宮-2”號(hào)空間站，任務(wù)艱巨，貢獻(xiàn)巨大，意義重大，永垂世界航天史冊。

天機(jī)不可泄露

一個(gè)精彩的傳說開始演繹！“天舟-1”號(hào)與“天宮-2”號(hào)空間站完美對接?！疤熘?1”號(hào)在3個(gè)月的生命里，將表演太空運(yùn)輸，快速交會(huì)對接、前后交會(huì)對接、太空裝卸、太空加油、側(cè)空翻等太空特技。它還進(jìn)行半導(dǎo)體光電子材料、金屬合金、亞穩(wěn)材料、納米材料、復(fù)合材料、太空冶煉、高精度測量、輻射環(huán)境和大氣環(huán)境等科學(xué)試驗(yàn)等。

“天舟-1”號(hào)為“天宮-2”號(hào)空間站運(yùn)送了110個(gè)包裹，其中幾個(gè)包裹里隱藏著高科技秘密。航天專家透露了幾種秘密“武器”：“天極”太空望遠(yuǎn)鏡、迷你太空溫室、超級數(shù)碼相機(jī)、量子通信儀器、空問應(yīng)用天地支持系統(tǒng)等。

“天極”太空望遠(yuǎn)鏡搭載在“天宮-2”空間站上的伽馬射線偏振探測儀。它的主要科學(xué)目標(biāo)是：探測和研究遙遠(yuǎn)宇宙中突然發(fā)生的伽瑪射線暴，并在國際上首次對伽瑪暴的偏振性質(zhì)實(shí)現(xiàn)高精度、系統(tǒng)性地測量?！疤鞓O”望遠(yuǎn)鏡將深入研究恒星演化、黑洞形成，以及伽瑪射線暴爆發(fā)的物理機(jī)制。

伽馬射線暴是宇宙中發(fā)生的一種最劇烈的爆炸。天文學(xué)家認(rèn)為：它是巨大恒星在燃料耗盡時(shí)塌縮爆炸，或者兩顆鄰近的致密星體，如黑洞或中子星合并產(chǎn)生的天文現(xiàn)象。伽馬射線暴的時(shí)間不長，短至千分之一秒，長則數(shù)小時(shí)，但會(huì)在短時(shí)間內(nèi)釋放出巨大能量。它的威力極大，一分鐘釋放的能量相當(dāng)于幾百個(gè)太陽100億年釋放能量的總和，甚至扭曲地球磁場。“天極”太空望遠(yuǎn)鏡將更好地理解極端天體物理環(huán)境下產(chǎn)生的伽馬射線暴，為研究這種宇宙中最猛烈的爆發(fā)現(xiàn)象做出重要貢獻(xiàn)。

迷你太空溫室是一個(gè)養(yǎng)殖植物的小溫室。為了人類長期在空間站生活和工作，航天員必須種植太空植物和糧食，自給自足。綠色植物可為人類和動(dòng)物提供必需的食物和氧氣。迷你太空溫室將栽培兩種植物——擬南芥和水稻?？茖W(xué)家將探索在太空環(huán)境中如何控制植物開花、成長和結(jié)種的技術(shù)與方法。這將為建立人類長期太空生存的生命生態(tài)支持系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。迷你太空溫室能為植物生長提供必需的水分供給，以及光照、溫度控制?？茖W(xué)家利用可見光圖像和熒光圖像，研究植物在太空的生長發(fā)育。

超級數(shù)碼相機(jī)是一架寬頻段成像光譜儀。它安裝在“天宮-2”空間站的下方，擁有“火眼金睛”的本領(lǐng)，觀測地球、天氣地理，樣樣精通。當(dāng)“天宮-2”號(hào)飛越地球，大陸、海洋、島嶼等瞬間掠過，90分鐘左右環(huán)繞地球一圈。如果一支航母艦隊(duì)駛往太平洋，絕逃不出超級數(shù)碼相機(jī)的神眼。

量子通信是一種利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的新型的通信技術(shù)。量子通信具有高效率和十分安全等特點(diǎn)，是國際量子物理和信息科學(xué)的研究熱點(diǎn)?！疤熘?1”號(hào)為“天宮-2”號(hào)空間站運(yùn)送了一臺(tái)量子密鑰分配試驗(yàn)空間終端。它通過高精度自動(dòng)跟瞄系統(tǒng)與量子密鑰分配地面終端配合，在地面站與目標(biāo)飛行器之間建立起量子信道，并進(jìn)行空地量子密鑰分配試驗(yàn)。這是世界上首次空地量子密鑰分配演示實(shí)驗(yàn)。它將為載人航天的空地間量子保密通信，以及未來的天地量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)打下基礎(chǔ)。

“天舟-1”號(hào)的意義十分重大。它突破和檢驗(yàn)了空間站貨物運(yùn)輸，快速交會(huì)對接、太空加油等關(guān)鍵技術(shù)。這標(biāo)志著中國載人航天工程第二步勝利完成，也正式宣告中國航天邁進(jìn)“空間站時(shí)代”。

編輯：石堅(jiān)endprint