第三幕：

載人航天到底能做怎樣的科研？

建立長(zhǎng)期在軌駐留空間站的最主要目的還是服務(wù)于科學(xué)研究，把它作為一個(gè)飛行在空中的、微重力環(huán)境的“國(guó)家實(shí)驗(yàn)室”，成為服務(wù)于各大科研機(jī)構(gòu)的平臺(tái)。

但由于我國(guó)載人航天此前聚焦的都是各種從0到1的工程技術(shù)突破，科學(xué)研究方面的貢獻(xiàn)一直是個(gè)弱項(xiàng)。在天宮二號(hào)上，科學(xué)研究終于迎來(lái)了重大發(fā)展。

   · 攜帶了國(guó)際首個(gè)專(zhuān)用的高靈敏度伽馬射線(xiàn)暴偏振測(cè)量?jī)x器，這是中國(guó)瑞士合作項(xiàng)目。研究成果豐碩并發(fā)布在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然·天文學(xué)》上，這是自人類(lèi)發(fā)現(xiàn)伽馬暴以來(lái)取得的最佳偏振觀測(cè)結(jié)果，對(duì)于科學(xué)家理解黑洞形成和演化等有巨大意義。

   · 世界首臺(tái)空間激光冷卻冷原子鐘，任務(wù)期間非常成功，實(shí)現(xiàn)了每3000萬(wàn)年才差一秒的精度，將航天器自主守時(shí)精度提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

培養(yǎng)皿中的擬南芥（圖源：新華網(wǎng)）

   · 高等植物“從種子到種子”的空間長(zhǎng)周期培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，包括水稻和擬南芥等。這對(duì)于人類(lèi)發(fā)展空間植物培養(yǎng)技術(shù)和探索保障人類(lèi)長(zhǎng)期空間生存有著重要意義。種菜是中國(guó)人的“種族天賦”，航天員們也把它帶到了太空。

   · 空間生物實(shí)驗(yàn)。兩位航天員還養(yǎng)了可愛(ài)的“蠶寶寶”，它們?cè)谌蝿?wù)期間內(nèi)吐絲結(jié)繭，“吸粉”無(wú)數(shù)。

   · 航天醫(yī)學(xué)的長(zhǎng)期寶貴觀測(cè)數(shù)據(jù)。在33天的載人時(shí)間內(nèi)，兩位航天員的身體表現(xiàn)（一位50歲，一位38歲）積累了大量航天醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。

   · 空—地量子密鑰分配與激光通信試驗(yàn)。這一試驗(yàn)將中國(guó)量子通信技術(shù)推到了新高度。

   · 對(duì)地測(cè)繪遙感?？臻g站本身是個(gè)長(zhǎng)期在軌的平臺(tái)，對(duì)于地球科學(xué)研究意義重大，它所攜帶的三維成像微波高度計(jì)和空間環(huán)境分系統(tǒng)等工作成效顯著。

   · 材料科學(xué)等。例如液橋熱毛細(xì)對(duì)流實(shí)驗(yàn)、多樣品材料空間生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)等，都是未來(lái)空間站的研究重點(diǎn)。

   · 人類(lèi)首次太空腦機(jī)交互實(shí)驗(yàn)。簡(jiǎn)而言之，就是將航天員的思維活動(dòng)轉(zhuǎn)化為操作指令，這也是航天領(lǐng)域的一大創(chuàng)新。

除此之外，天宮二號(hào)還進(jìn)行了很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)?？偠灾?，它成為了真正意義上的“空間實(shí)驗(yàn)室”，對(duì)于天宮空間站的建設(shè)有著重大意義。

華麗終章：

還是要說(shuō)再見(jiàn)

無(wú)論多么不舍，還是要跟天宮二號(hào)說(shuō)再見(jiàn)。

航天器在太空中飛行會(huì)受到眾多因素影響，除了地球引力之外，還有地球引力分布不均勻、太陽(yáng)/月球/木星/金星引力、太陽(yáng)光壓、稀薄大氣阻力、地球反射/輻射光壓、海洋/大氣潮汐引力等諸多因素。對(duì)于國(guó)際空間站、航天飛機(jī)、天宮實(shí)驗(yàn)室、神舟飛船、天舟貨運(yùn)飛船這些飛在400千米高軌道的低軌航天器而言，大氣阻力則成為致命殺手，需要定期維持軌道高度。

例如，天宮一號(hào)任務(wù)期間，太陽(yáng)活動(dòng)處在高峰，電離層/大氣層比較活躍，受到空氣阻力影響更大，需要更頻繁維持軌道。而當(dāng)燃料耗盡、軌道維持停止后，便會(huì)逐漸自然再入大氣并焚毀。而對(duì)于天宮二號(hào)這類(lèi)受控再入情形，則可以清楚看到區(qū)別：它會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)，直接再入大氣焚毀。

很多人都擔(dān)心航天器殘骸問(wèn)題。事實(shí)上，由于太陽(yáng)系內(nèi)的太空環(huán)境和人造的太空垃圾存在，地球每天都有超過(guò)100噸物質(zhì)闖進(jìn)大氣層，但人類(lèi)僅能偶爾看到一些流星，極其罕見(jiàn)情況下能撿到隕石，絕大部分情況這些物質(zhì)都會(huì)完全焚毀或掉在人跡罕至的地方。

天宮二號(hào)和一號(hào)尺寸類(lèi)似，但它們比起其它再入大氣的大家伙都是“小不點(diǎn)”（圖改編自NASA）

人類(lèi)航天發(fā)展了60余年，雖然已經(jīng)發(fā)射了數(shù)以千計(jì)的航天器，但尚未有過(guò)在軌航天器再入大氣時(shí)對(duì)人類(lèi)造成直接傷害的先例。天宮一號(hào)和天宮二號(hào)僅是8.6噸的小家伙。比起歷史上再入大氣的7個(gè)禮炮號(hào)空間站（18.5-19.8噸）、天空實(shí)驗(yàn)室空間站（77.1噸）、和平號(hào)空間站（129.7噸）小很多，且它沒(méi)有再入大氣熱防護(hù)措施，理論上講對(duì)人類(lèi)的危害基本為0。

南太平洋是個(gè)巨大的航天器墳場(chǎng)（圖源： dailmail.co.uk）

但為了保險(xiǎn)保險(xiǎn)再保險(xiǎn)，本次天宮二號(hào)任務(wù)終結(jié)時(shí)，還是選擇發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并控制進(jìn)入大氣層角度和軌跡，最終基本通過(guò)與大氣摩擦全部焚毀，如果有殘?jiān)矔?huì)落入南太平洋。這里是整個(gè)地球上最孤寂的區(qū)域，方圓數(shù)千萬(wàn)平方公里的區(qū)域中，都是茫茫大洋，幾乎沒(méi)有人類(lèi)生存。

最終，天宮二號(hào)，這一見(jiàn)證中國(guó)航天里程碑發(fā)展意義的航天器，會(huì)和天宮一號(hào)、天舟一號(hào)一起長(zhǎng)眠于此。

因?yàn)檫@一系列偉大航天器打下了的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，下一步的中國(guó)載人航天發(fā)展就是等待天宮空間站全面開(kāi)建！

天宮二號(hào)，不想和你說(shuō)再見(jiàn)，但最后還是不得不說(shuō)：再見(jiàn)！