問天、天問分不清？一次性看懂這些“天”

天和、問天、天問、夢(mèng)天、天舟、巡天、天宮、天鏈、天琴……這么多“天”，你清楚了嗎？

有人形象地比喻：如果神舟飛船是一輛轎車，天宮一號(hào)和天宮二號(hào)相當(dāng)于一室一廳的房子，中國(guó)空間站是三室兩廳還帶儲(chǔ)藏間。“三室”指核心艙天和、實(shí)驗(yàn)艙問天和夢(mèng)天三個(gè)艙段，“兩廳”指神舟載人飛船、天舟貨運(yùn)飛船，整體呈T字構(gòu)型。

天和

我國(guó)正處于載人航天工程“三步走”的第三步，建造空間站是第三步的重要目標(biāo)。中國(guó)空間站以天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙三艙為基本構(gòu)型。

2021年4月29日，天和核心艙發(fā)射升空，這也是中國(guó)空間站建造階段的首次發(fā)射。

天和核心艙是空間站的“智慧大腦”和中樞，就好比是大樹的樹干，其他的艙段都會(huì)安裝在它的接口上，也是航天員長(zhǎng)期駐留的主要生活場(chǎng)所。

目前，天和核心艙迎來了三批訪客。

問天 & 夢(mèng)天

問天和夢(mèng)天是空間站實(shí)驗(yàn)艙。問天實(shí)驗(yàn)艙主要面向空間生命科學(xué)研究，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙主要面向微重力科學(xué)研究。問天實(shí)驗(yàn)艙于7月24日成功發(fā)射。問天與天和核心艙互為備份，關(guān)鍵平臺(tái)功能一致，可以完全覆蓋空間站組合體工作要求，既發(fā)揮定海神針般的雙保險(xiǎn)作用，也為空間站未來15年可靠運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

夢(mèng)天將于年底前發(fā)射。自此，中國(guó)空間站將完成在軌建造，隨后空間站將轉(zhuǎn)入長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)階段。

天問

我國(guó)行星探測(cè)任務(wù)命名為“天問系列”，首次火星探測(cè)任務(wù)命名為“天問一號(hào)”，后續(xù)行星任務(wù)依次編號(hào)。“天問一號(hào)”于2020年7月23日成功發(fā)射，2021年5月15日登陸火星，一周后，火星車“祝融號(hào)”開展巡視探測(cè)，在火星上首次留下中國(guó)人的印跡，中國(guó)航天實(shí)現(xiàn)從地月系到行星際探測(cè)的跨越。

截至2022年6月29日，天問一號(hào)獲取了覆蓋火星全球的中分辨率影像數(shù)據(jù)，各科學(xué)載荷均實(shí)現(xiàn)火星全球探測(cè)。天問一號(hào)任務(wù)環(huán)繞器和火星車均完成既定科學(xué)探測(cè)任務(wù)。

天舟

“兵馬未動(dòng)，糧草先行”。天舟是貨運(yùn)飛船，主要任務(wù)是為空間站運(yùn)送貨物和推進(jìn)劑等物資，被大家形象地稱為太空“快遞小哥”。

2017年，天舟一號(hào)成功發(fā)射并與天宮二號(hào)成功交會(huì)對(duì)接，突破并掌握貨物運(yùn)輸、推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加等關(guān)鍵技術(shù)，載人航天工程第二步圓滿收官。

2021年至今，“天舟二號(hào)”“天舟三號(hào)”“天舟四號(hào)”貨運(yùn)飛船和“神舟十二號(hào)”“神舟十三號(hào)”“神舟十四號(hào)”載人飛船成功發(fā)射，先后與天和核心艙對(duì)接。

天宮

載人航天“三步走”的第二步走階段，我國(guó)發(fā)射了天宮一號(hào)和天宮二號(hào)。

天宮一號(hào)于2011年9月29日發(fā)射升空，是我國(guó)當(dāng)時(shí)全新研制的首個(gè)目標(biāo)飛行器。它先后與神舟八號(hào)、神舟九號(hào)、神舟十號(hào)飛船進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，完成了各項(xiàng)既定任務(wù)。期間，與神舟九號(hào)實(shí)施首次載人空間交會(huì)對(duì)接，神舟十號(hào)航天員王亞平在天宮一號(hào)進(jìn)行首次太空授課。2018年4月，天宮一號(hào)再入大氣層，再入落區(qū)位于南太平洋中部區(qū)域，絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷毀。

天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室于2016年9月15日發(fā)射入軌，與神舟十一號(hào)、天舟一號(hào)進(jìn)行了多次交會(huì)對(duì)接，并開展了一系列空間實(shí)驗(yàn)，充分驗(yàn)證了航天員中期駐留太空的能力、推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)，為建造空間站奠定基礎(chǔ)。2019年7月，天宮二號(hào)受控離軌并再入大氣層。

巡天

巡天是空間望遠(yuǎn)鏡，暫未發(fā)射。

天文學(xué)家表示，巡天未來與中國(guó)空間站共軌飛行，大小相當(dāng)于一輛大客車，立起來有三層樓高。它的口徑為兩米，與美國(guó)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的口徑相當(dāng)，而視場(chǎng)比哈勃望遠(yuǎn)鏡大350倍，將成為旗艦級(jí)空間天文設(shè)施。

這就好比山上有一群羊，哈勃望遠(yuǎn)鏡看到其中一只羊，我們可以把幾千幾萬只羊都拍下來，而且每一只都和哈勃望遠(yuǎn)鏡看到的一樣清楚。

巡天的主要任務(wù)是有助解答宇宙最基本的問題，比如暗物質(zhì)、暗能量是什么，星系如何演化等。

天鏈

在載人航天任務(wù)中，如果注意觀察，我們大概率會(huì)看到播出畫面右上角的“天鏈”字樣。“天鏈”就是天鏈中繼衛(wèi)星。

簡(jiǎn)單理解，中繼衛(wèi)星是地面站與衛(wèi)星之間的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站。

天鏈最主要的任務(wù)是為飛船、空間實(shí)驗(yàn)室、空間站等載人航天器提供數(shù)據(jù)中繼和測(cè)控服務(wù)，例如天地通話、太空授課、交會(huì)對(duì)接、出艙活動(dòng)等重要任務(wù)的通信就是以天鏈中繼衛(wèi)星為主來完成的。

沒有中繼衛(wèi)星時(shí)，神舟五號(hào)航天員楊利偉在軌期間數(shù)次進(jìn)行“天地通話”，必須在地面測(cè)控站收到飛船信號(hào)后，利用極短的時(shí)間窗口進(jìn)行通信；到了神舟十號(hào)，首次“太空授課”信號(hào)連續(xù)、畫面清晰，得益于天鏈。

我國(guó)是全球第二個(gè)擁有全球覆蓋能力的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的國(guó)家，已經(jīng)成功研制兩代地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)。第一代已成功發(fā)射天鏈一號(hào)01至05五顆衛(wèi)星，第二代已成功發(fā)射了天鏈二號(hào)01至03三顆衛(wèi)星。

談到中繼星，不少人會(huì)想起“鵲橋”。嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面著陸探測(cè)，但由于月球背面大部分區(qū)域始終不會(huì)面向地球，因此在月球背面著陸的設(shè)備無法與地球直接通信。在嫦娥四號(hào)發(fā)射前，中繼星“鵲橋”發(fā)射，作為中轉(zhuǎn)站實(shí)現(xiàn)嫦娥四號(hào)對(duì)地通信。

天琴

“天琴一號(hào)”是由國(guó)家航天局正式立項(xiàng)的空間引力波探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，于2019年12月20日在山西太原發(fā)射成功，承擔(dān)著“天琴計(jì)劃”六大技術(shù)的在軌驗(yàn)證任務(wù)。

“天琴計(jì)劃”是以中國(guó)為主導(dǎo)的國(guó)際空間引力波探測(cè)計(jì)劃。計(jì)劃到2035年前后，在距離地球約10萬公里的軌道上部署三顆衛(wèi)星，構(gòu)成邊長(zhǎng)約為17萬公里的等邊三角形編隊(duì)，在太空中建成一個(gè)探測(cè)引力波的天文臺(tái)。因?yàn)槿w衛(wèi)星組成的編隊(duì)在天空中形似豎琴，故名“天琴”。

2022年全國(guó)兩會(huì)期間，“天琴計(jì)劃”首席科學(xué)家羅俊透露，“天琴一號(hào)”已獲得全球重力場(chǎng)數(shù)據(jù)，這是我國(guó)首次使用國(guó)產(chǎn)自主衛(wèi)星測(cè)得全球重力場(chǎng)數(shù)據(jù)。該項(xiàng)技術(shù)此前一直為美國(guó)和德國(guó)所壟斷，“天琴一號(hào)”使得我國(guó)成為世界上第三個(gè)有能力自主探測(cè)全球重力場(chǎng)的國(guó)家。

引力波探測(cè)還有“太極計(jì)劃”。我國(guó)首顆空間引力波探測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“太極一號(hào)”已于2019年8月31日成功發(fā)射。