太空中的“智能家居”：天宮二號 2016年09月18日13:49 來源：搜狐|
天宮二號讓我國員在太空中有了新家。為了迎接主人的到來，讓主人們住的舒服安全，這個太空居室的建造者們煞費苦心，從提高生活質量、降低工作負荷、改善睡眠環(huán)境、豐富娛樂條件等幾個方面開展了載人宜居環(huán)境設計，在有限的組合體自由空間內，集成了內部裝飾、艙內活動空間規(guī)劃、視覺環(huán)境與照明、廢棄物處理、物品管理、無線通話等宜居技術，為航天員提供舒適人性化的空間家居環(huán)境，使航天員在30天駐留期間，生活和工作舒適愜意。
太空中的“家居”：天宮二號
神通1：高科技材料
有了它，就可經受-70℃-200℃高低溫
如果把天宮二號和其他飛船的對接組合體比作太空居室，那么天宮二號則是這個“大開間”的主結構，航天員將在其中工作與生活。
據(jù)中國航天科技集團的科研人員介紹，天宮二號是一個外部真空、內部有1個大氣壓的結構。評價這個“大開間”安全性很重要的方面之一，就是2年在軌飛行過程中，漏氣量要非常小。就如同再好的籃球早晚也會漏氣，只是好的設計可以讓漏氣非常緩慢。天宮二號是金屬結構，觀察舷窗、開關艙門等部件都是容易漏氣的環(huán)節(jié)。設計師設計了多種安全可靠的密封結構，其中最關鍵的就是密封圈。
天宮二號是我國第一個真正意義上的空間實驗室，航天員將在其中開展太空中期駐留實驗，其密封件除要求密封性能安全可靠外，還要求材料安全無毒，能經受住-70-200高低溫交變、高真空、強紫外輻射、帶電粒子輻照和原子氧侵蝕等各種復雜環(huán)境的長期考驗，不產生降解、老化和龜裂，可安全使用30年。
神通2：骨丟失對抗儀
有了它，航天員不再擔心骨質疏松
人長期生活在地面有重力的環(huán)境中，一旦進入失重環(huán)境，身體會產生諸多不適應，這被稱為失重生理效應。為了監(jiān)測航天員身體狀況，天宮二號攜帶了不少“寶貝”。
失重生理效應實驗裝置I是為了研究航天飛行對人體的前庭眼動、心血管及腦高級功能影響，同步檢測動脈脈搏、靜脈脈搏、腦電和眼動。2013年，我國在天宮一號中首次研制了這種實驗設備。在天宮二號上，這套設備將繼續(xù)使用。
失重生理效應實驗裝置Ⅱ是我國研制的第一個正式上天的全自動細胞培養(yǎng)裝置，該裝置用于進行失重生理效應防護的細胞機制研究，為針對關鍵的細胞信號分子開發(fā)相關的靶標藥物以及制定防護措施奠定基礎。
同時，研制單位專門為航天員設計了“健身器”——骨丟失對抗儀，是保證在太空飛行的航天員身體健康的儀器之一。骨丟失對抗儀通過敲打人體小腿部位相應穴位，刺激骨骼、改善血液循環(huán)，對抗骨質疏松。目前，這項科研成果已經研發(fā)出一套民用級保健治療儀器，適用于不同人群，可促進骨骼合成，有效抑制骨質疏松發(fā)生，對消除疲勞也有良好輔助作用。
另外，科研人員研制的無創(chuàng)心功能監(jiān)測儀，主要通過無創(chuàng)檢測航天員的脈搏血壓、脈搏量和血氧飽和度等生理參數(shù)，定期監(jiān)測航天員的身體狀態(tài)。
神通3：環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)
有了它，航天員太空享受智能家居
環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)在天宮二號密閉艙內創(chuàng)造了一個安全適宜的人類生存環(huán)境，提供航天員生命活動所必需的物質，保障航天員的身體健康和工作效率。
環(huán)控控制器：用來接收相關分系統(tǒng)的控制信號，對環(huán)控生保分系統(tǒng)目標飛行器內各種、電機等部件進行控制，另一功能是完成配電工作。
環(huán)控檢測裝置：環(huán)控生保系統(tǒng)用于艙內控制的計算機，資源艙內環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)的控制中樞，負責與目標飛行器進行外部通信，同時完成系統(tǒng)內各種生理參數(shù)、部件狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集、濾波處理以及向系統(tǒng)內的控制部件發(fā)出相應的控制信號，從而有效保障航天員的生命安全。
二氧化碳分壓傳感器：用于測量飛船座艙內的二氧化碳濃度，當濃度超過預警值時，立即并指示航天員按照預定方法進行處理，從而保證了航天員的生命安全。
艙內氣體采樣裝置：利用裝置內的抽吸艙內氣體中的相關氣體成分，將其采集吸附在回收體中的采樣管內，采集完畢后由航員將回收體帶回地面進行分析。
神通4：在軌有害氣體檢測裝置
有了它，3分鐘完成艙內氣體檢測
在軌有害氣體檢測裝置，擔負起艙內“衛(wèi)士”的使命。艙內氣體進入其內部后，它3分鐘便能完成氣體成分和濃度的檢測，為空間實驗室的環(huán)境安全保駕護航。
該裝置采用一種全新的氣體檢測方式，即通過寬光譜分析技術對多種氣體成分實現(xiàn)同時測量，可以采集到二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氨氣、苯、甲苯、硫化氫、甲醇、乙醇、二氯甲烷共10種有害氣體的測量數(shù)據(jù)，與常規(guī)的居室環(huán)境檢測儀相比，不但測試種類多，而且靈敏度更高。
在航天員入住艙內前，該裝置先對艙內空氣質量進行檢測。一旦有害氣體的濃度超標，它就會發(fā)出警報，開啟空氣凈化系統(tǒng)。實驗艙內空氣得到過濾凈化后，航天員便可以放心入住。航天員入住期間，在軌有害氣體檢測裝置會定期檢查艙內的空氣質量，為航天員生活環(huán)境的安全提供持續(xù)保障。
神通5：噪聲控制技術
有了它，噪聲被控制在最小指標范圍
為了讓航天員在太空中有盡量大的活動空間，天宮二號結構尺寸基本按運載火箭可容許的最大包絡做設計。但這卻給工程人員帶來巨大的挑戰(zhàn)，這是因為“大開間”在滿足舒適的同時，必須非常輕并且特別結實。工程人員反復計算，最終確定了技術狀態(tài)，研制出了這個直徑3米多的薄壁“大家伙”，巧妙應對了設計上和制造上的巨大挑戰(zhàn)。
噪聲是航天員在這個“大開間”舒適生活的另一大影響因素。為最大限度減輕噪聲對航天員的影響，設計人員在天宮二號設計階段制定出嚴格的生活區(qū)和儀器區(qū)噪聲控制指標，并通過技術攻關加以解決，以最大限度地把噪聲控制在最小的指標范圍之內。
天宮二號的居住環(huán)境咋樣？
航天員在天宮二號生活和工作的空間大約有15立方米。和天宮一號的簡單相比，天宮二號更像是精裝修。
艙內有適宜的溫度和濕度，密封艙的空氣溫度控制在22-24、相對濕度45%-55%這一人體最舒服的溫濕度。
有“地球感覺”的墻壁顏色，天宮二號內部漆上了不同的顏色，四周墻面選擇米白色，底部選擇深灰色，工作臺等面板采用天藍色，多層次的顏色劃分給航天員清爽的感覺。
首次使用多功能小平臺，航天員可以在上面寫字、吃飯、做科學實驗，生活工作兩不誤。
空間實驗室和空間站有何區(qū)別？
空間站是指可供多名巡訪、長期工作和居住生活的載人航天器。而空間實驗室更像是空間站的前身，是為發(fā)展空間站，從載人飛船過渡到載人航天基礎設施的實驗性航天器。也就是說，天宮二號空間實驗室是為建造復雜程度更高的空間站所做的準備工作。
責任編輯：黎晉
