(中国.北京17日讯)成功发射的“天宫二号”搭载14个太空应用载荷(负荷物),太空实验成为主角。
实际上,这些太空实验与民用工业息息相关,中国载人航天工程办公室副主任武平透露,自1992年实施载人航天工程以来,累计形成近千项国家级发明专利,有2000余项技术成果被广泛应用于国民经济各行业,例如果汁粉和脱水蔬菜都是太空实验成果,载人航天环控生物保障技术可用于救援煤矿事故,研究太空人的骨密度损失的医学成果,则为治疗中老年人骨密度降低疾病提供了参考。
今次“天宫二号”搭载的10余项太空科学和应用任务,涵盖微重力基础物理、微重力流体物理、太空材料科学、生命科学、天文探测、环境监测、对地观测及地球科学研究应用以及应用新技术试验等八大领域,是中国载人航天历史上开展应用项目最多的一次。
卫星导航天气预报更准确
武平以“天宫二号”举例称,空间冷原子钟将会提高卫星导航精度,让出行更加精确;宽波段成像光谱仪和紫外临边成像光谱仪,将提高天气预报及空气质量的预报水平。
另外,“天宫二号”也搭载人间的“炉子”上天。专家介绍,例如建房子,人类在地球上很熟悉材料和流程。但在太空环境下,地球上的这一套便不再适用。届时,“天宫八卦炉”在太空中研究材料焊接、熔融等过程,就会具有相当的价值。未来人类若想走出地球,在太空或其他星球生活,太空中的材料制备非常重要。
量子密钥分配防盗信息
“天宫二号”上的载荷“量子密钥分配专项”就是以实现空地间实用化的量子密钥分配为目标,通过天上发射一个个单光子并在地面接收,生成“天机不可泄露”的量子密钥。
此外,“天宫二号”的太空人还会向社会大众普及的航天技术和科学知识,提升全民科学素养。武平又指出,未来太空站任务中,中国将在设备研制、太空人培训、太空应用、联合飞行和航天医学等方面更广泛和国际合作,与世界各国共同推动技术发展,为和平利用太空、造福全人类作出更大贡献。
港学生作品包括太空养蚕
太空人将在太空进行太空实验,包括由香港中学生设计的3项实验,即“水膜反应”、太空养蚕及“双摆实验”。
顺德联谊会翁佑中学5名学生设计的“微重力状态下制作多用途聚合物有孔薄膜”,目标是在太空微重力状态下,能够研制出质量更好、透气不透水的薄膜,可用于药物释放系统、治疗皮肤创伤等。
“天宫二号”实验:
种芥菜水稻
移民太空奠基础
“天宫二号”将进行2种代表性植物的培养实验,包括拟南芥和水稻,着重探索在太空环境如何控制植物开花结种的技术与方法,为建立保障人类长期在太空生存必须的生命生态支持系统奠定基础。中国科学院上海技术物理研究提供的高等植物培养箱,具备在轨培养单元和样品返回单元,能为植物生长提供必须的水分及光照、温度控制,具有实时可见图像和荧光图像获取功能,构成现代的迷你太空温室。
量子密钥
超强保密通讯
中国研制的全球首颗量子科学试验卫星“墨子号”上月升空,从根本上解决了信息安全问题,在军事通讯中有巨大的价值。今次“天宫二号”携带的“量子密钥分配试验空间终端”,目标是为实现世界上首个基于载人航天空间平台的“空————地量子密钥分配”演示实验,为载人航天的空地间量子保密通讯,以及未来的实用化天地一体广域量子保密通讯网络建设打下基础。据了解,中国将在2030年建成全球化的广域量子通讯网络,届时量子卫星将广泛应用于相关领域。
空间冷原子钟
3000万年误差1秒
中科院上海光机所研制的“空间冷原子钟”搭载“天宫二号”发射升空,是国际上首台在轨运行并开展科学实验的“空间冷原子钟”,同时也是目前在空间运行的最高精度的原子钟。
高精度空间原子钟在计量学、授时、全球导航定位系统等都有重大的科学研究和工程应用价值,将激光冷却技术和空间微重力环境结合,有望实现约3000万年误差1秒的超高精度,将目前人类在太空中的时间计量精度提高1至2个数量级。
三维成像
探索海有多深
“天宫二号”的三维成像微波高度计采用小角度、高精度干涉测量技术,能精确获得海面的干涉条纹信息,进而获得三维海面形态,再经过复杂的定标最终获得海平面高度测量。
海洋灾害的发生往往伴随海洋环境的异常变化,例如局部区域的海面高度和海面温度的异常升高,而海面高度的异常升高,例如“厄尔尼诺现象”,幅度仅为分米级,只有微波高度计能够敏锐捕捉这种细微变化。该项目可为研究全球的海洋动力环境提供直接的科学观测数据,同时为全球能量交换、气候变化的研究提供科学依据。
火箭涡轮泵
消防车射水更高
发射太空站的长征二号FT2型火箭有强大的推力,而其火箭发动机涡轮泵技术转化为民用后,应用在各种高端消防设备上。航天六院工作人员指出,以往的消防泵受功率限制,消防车喷水最高只能达到100至130公尺,而火箭涡轮泵技术应用在消防泵后,将令水高度倍增,可达300至400公尺,有效解决摩天大楼的消防问题,目前,依据涡轮泵技术研发出各种产品已经广泛应用于相关领域,长轮管线高效输油泵也采用了火箭涡轮泵技术。