天宫一号的简介

如题所述

天宫一号是中国第一个目标飞行器和空间实验室,于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射,飞行器全长10.4米,最大直径3.35米,由实验舱和资源舱构成。

它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段。[1]2011年11月3日凌晨实现与神舟八号飞船的对接任务。2012年6月18日下午(14时14分)与神舟九号对接成功。

天宫一号目标飞行器的设计在轨寿命是2年,在分别与神舟八号、神舟九号和神舟十号飞船进行交会对接后,最终将主动离轨,陨落南太平洋。

2016年03月21日中国载人航天工程办公室表示,目前天宫一号的飞行轨道仍在持续、密切的跟踪监视之中。2018年3月25日,天宫一号运行在平均高度约216.2公里的轨道上,即将再入大气层烧毁。

2018年4月2日8时15分左右,天宫一号目标飞行器已再入大气层,再入落区位于南太平洋中部区域,绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。

扩展资料:

发射背景:

1992年9月21日,中央正式批准实施中国载人航天工程,即“921工程”,在“921工程”设计之初,便确定了载人航天“三步走”的发展战略。

1999年11月20日,中国成功发射第一艘无人试验飞船神舟一号,初步实现了第一步的航天器天地往返。此后,中国又先后发射神舟系列的4艘飞船。

并在神舟五号发射、杨利伟成为中国“太空第一人”后,完成了“三步走”战略的第一步。2005年起,神舟六号和神舟七号相继发射。

拉开了“三步走”战略第二步的序幕,并完成了前半部分,而天宫一号则将完成第二步后半部分的任务——进行空间交会对接,建立空间实验室。

背后故事:

“天宫一号”从2006年开始研制,整个过程从方案设计到初样再到正样,通过了大量的计算、仿真和各种地面试验的验证,竭尽全力做到可靠和安全。

为了万无一失,研制团队先假设某一系统失效,然后列出几种可能导致失效的故障,再分析每种故障的原因是什么,一层层查下去,从单机到部件再到每一个零件,任何一件产品都要考虑进去。

只做到这一点还不够,他们还要反过来想,如果某一个零部件失效,可能对系统造成什么样的影响,有可能出现什么样的问题,应该制定怎么样的应对措施。

在研制的全过程,只要是能想到的,验证试验能做的,都要一次又一次地去做。“天宫一号”的设计寿命是两年。在这两年时间里,它能否与“神八”“神九”“神十”顺利实现对接。

电源系统是一个关键,因为没有电能,任何太空飞行器都是一堆太空垃圾。对“天宫一号”来说,每24个小时就有16个昼夜;其中每个白天约30分钟,每个夜晚约60分钟。

这面对太阳的30分钟时间,就是它的太阳能帆板发电的时候;其中一部分电能直接供用电器使用,其余的电能则储存在100多节镍氢电池里,供黑夜时使用。

“天宫一号”的太阳能帆板看起来和马路上太阳能路灯的帆板没有什么不同,都是银色的,薄薄的,一格一格的;但它所用的材料却相当尖端。

而且,它始终跟着太阳转,角度保持在50~60度,确保有足够的日照可以发电。尽管“天宫一号”挺省电的,整个用电量只相当于两台家用空调。

但问题的关键在于,如何确保这100多节镍氢电池在两年的时间里不“罢工”,不出任何一点小毛病?而且,为了安全起见,最少也要保持电池中有八成电量的储备。

为此,研制团队模拟真空、上百度温差等极端太空环境,反复做了无数次实验。这还不够,还必须考虑火箭发射时的冲击、震动、热量等各种情况,反反复复进行试验。 

参考资料来源:百度百科-天宫一号

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第1个回答  2013-11-27
天宫一号是中国首个空间实验室的名称,中国发射“天宫一号”目标飞行器,分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接。从而建立第一个中国空间实验室。“天宫一号”于2011年9月29日发射,“吕梁指挥所”将承担部分飞行测量和轨道探测任务。飞行器名称:天宫一号   飞行器生产国家:中国   发射时间:2011年9月29日21时16分00秒00毫秒   发射地点:酒泉卫星发射中心载人航天发射场(内蒙古自治区阿拉善盟额济纳旗境内)   发射目的:属于航天发射第二步第二阶段空间实验室阶段任务,建成中国首个空间实验室,为中国航天第三步建设空间站做准备。   发射项目:发射后两年内与神舟八号、神舟九号、神舟十号完成对接任务。 发射意义:标志着中国已经拥有建设初步空间站,即短期无人照料的空间站的能力。   运载火箭:改进型长征二号F运载火箭   天宫一号目标飞行器的包装箱是迄今中国空间技术研究院使用的最大包装箱,其先进的减震、温控性能是“天宫一号”顺利运抵发射场的保证。   技术难点:两个航天器必须在高速飞行的状态下,在同一时间到达太空同一位置,如失误则有相对风险。 “天宫一号”的名字让人联想起中国古代四大名著之一《西游记》中的故事《大闹天宫》。此外,“天宫”是中华民族对未知太空的通俗叫法。因此,起以“天宫一号”为目标飞行器命名,应该会很好地得到国人的共鸣。这个飞行器实际上就是空间实验站的雏型。从“神七”到“神十”,是为了检验航天员太空实验的能力和对接空间实验站的技术成熟度。此后就是载人航天工程的第三步——实现建立太空实验站并进行料理。届时将会交替发射载人飞船和货运飞船。天宫一号的学名叫“目标飞行器”,因为,其后发射的几艘神舟飞船将与它进行对接,完善航空器交汇对接技术。用专业人士的话说,“天宫一号”既是一个空间交会对接的目标飞行器,又是一个简易的空间实验室,中国准备利用这个平台,要进行空间实验室的有关技术试验。    天宫一号  天宫一号空间实验室长约10.4米、最大直径3.35米、重量约8.5吨,采用两舱结构,分别是实验舱和资源舱。实验舱本体分为前锥段、圆柱段和后锥段;密封的前锥段和柱段为航天员短期驻留提供了在轨生活工作空间,可容纳3名航天员生活;后部非密封的后锥段安装再生生保设备;在前锥段前部还装有空间交会对接设备。资源舱则包括发动机和电源装置等,外部安置太阳翼,用于提供轨道与姿态控制、电力能源供应、热控环控。天宫一号目标飞行器将使用折叠式的5片太阳能电池板,这是中国中低轨道航天器最复杂的太阳翼设计。  首先,天宫一号要完成交会对接任务。中国载人航天发展采取了三步走的发展战略,从神舟一号到神舟六号,实现了载人飞船把航天员安全地送上天又安全地返回地面,这是第一步的发展战略;第二步要解决出舱活动和交会对接技术;第三步是建造中国的空间站。在第二步当中,神舟七号已经实现了出舱活动,实现了技术突破,而交会对接就是要解决空间站建造时最关键也是最不可逾越的技术。未来的空间站建造是多舱段组合在一起的,交会对接技术是最关键的一项技术,也是重要的技术基础。   其次,天宫一号目标飞行器是我国首次研制发射的低轨道长寿命空间飞行器。它的特点不同于载人飞船,载人飞船是天地往返运输工具。天宫一号主要用于一定规模的空间科学试验,同时完成交会对接任务,为航天员提供驻留的工作和生活条件。可以说,天宫一号也是未来空间实验室的雏形。   再次,天宫一号目标飞行器采用了多项的新技术。这些新技术主要采用在空间技术方面,也是为将来空间站的建造和试验做先期的技术验证。   最后,天宫一号目标飞行器是目前我国研制的最大的载人航天器。在这个最大的载人航天器中,我们做了多项人性化的设计,为航天员提供的工作和生活空间有15立方米,有锻炼和娱乐设施。航天员可以实现与地面之间可视的电话通信,也可以从事个人娱乐活动。 四大任务  第一,天宫一号目标飞行器作为交会对接的目标,与飞船配合完成空间的交会对接任务。   第二,实现飞船和天宫一号目标飞行器对接完成后的组合体的控制和管理。神舟八号和天宫一号实现空中的交会对接后,两个飞行器合成一个飞行器,要实现能源、信息、热环境、姿态、轨道控制等的整体控制和管理,这项任务由天宫一号承担。   第三,实现航天员的在轨驻留、生活和工作,为航天员提供在组合体内工作生活所需的基本条件。    第四,进行空间技术试验,为未来空间站的建造进行先期的技术验证。 发射任务  “神七”升空,举国振奋。在神七实现“太空行走”后,中国的空间站距离我们越来越近了。   根据中国载人航天工程网的消息,中国未来的空间站的名称叫“天宫”。这是一个具有浓郁中国特色、寄托了华人无限憧憬的名字。   根据规划,中国已在2011年发射“天宫一号”目标飞行器。“天宫一号”实际上是空间实验室的实验版,采用两舱构型,分别为实验舱和资源舱。之后,再发射“神舟八号”。“神八”是一艘无人的神舟飞船,与“天宫一号”进行无人自动对接试验。2015年前,再陆续发射“天宫二号”、“天宫三号”两个空间实验室。 “天宫二号”将主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。“天宫三号”将主要完成验证再生生保关键技术试验、航天员中期在轨驻留、货运飞船在轨试验等,还将开展部分空间科学和航天医学试验。   我国目前在研制的空间实验室采用两舱结构,分别为实验舱和资源舱。实验舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件,可用于航天员驻留期间在轨工作和生活,密封的后锥段安装再生生保等设备。实验舱前端安装一个对接机构,以及交会对接测量和通信设备,用于支持与飞船实现交会对接。资源舱为轨道机动提供动力,为飞行提供能源。 建设实现空间站的关键技术是“空间交会对接”。两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调,在同一时间到达太空同一位置的过程称为交会。对接是在交会的基础上,通过专门的对接机构将两个航天器连接成一个整体。实现两个航天器在太空交会对接的系统,称为交会对接系统。   空间交会对接技术难度很大,因为空间实验室体积都比较大,发射空间实验室的时候是不装人的,人是后来通过航天飞机或者飞船送上去的。人要进入到空间实验室,航天飞机或飞船就必须和空间实验室对接起来。这个难度很大,在太空中的空间实验室和航天飞机都是高速运行的,时速到达28000公里以上,在对接过程中,如果计算不准,就可能发生飞船相撞事故。   空间交会对接控制方法有两种,一种是人工控制、另一种是自动控制。用人工控制来完成太空交会对接可以提高交会对接的成功率。自动控制交会对接可靠性特别高,不需考虑人员的安全和救生问题。在航天器的交会对接技术方面,未来的发展趋势是人工控制和自动控制相结合,以提高交会对接的灵活性、可靠性和成功率。   目前我国的火箭最大运载能力只有10吨,不仅无法将体积更大、重量更重的空间实验室发射升空,也满足不了空间实验室在运行期间所需大量物资的运输要求。在后续的发射中,将采用新一代大推力长征5号火箭。长征5号火箭的运载能力可达25吨,基本与国际上的顶级水平相当,可以满足在低轨道发射空间实验室的需要。   人类目前载人航天活动的终极目的,是将实验室搬上太空,利用太空微重力高真空的独特环境,开展地面无法进行的生命科学、材料科学等实验,从而为人类造福。 太空生命科学试验不仅可以进行植物育种、发明新的药物,而且在半导体、特种材料、天文学、对地观测等方面的好处更是不一而足。因此,以神七为起点的空间站建设,将为科学研究带来更大的舞台。 对接介绍  “空间交会对接”,简称“交会对接”,是建立空间站最基本最关键的技术,其原理是通过轨道参数的协调,让两个或两个以上的航天器在同一时间到达太空同一位置,然后再通过专门的对接机构将其连为一个整体。   交会对接根据航天员介入的程度和智能控制水平可分为手控、遥控和自主三种方式。具体的方法一般是先将目标飞行器发射入轨并精确测定其运行轨道,当其飞经待发飞行器发射场上空时,通过择机发射使后者与前者运行在相同的轨道上,并且将距离控制一定范围内,随后再依靠飞行器本身的机动能力让两者逐渐连为一体。 对接过程   中国在神八、神九、神十任务中,将突破无人与有人飞船对接技术,并建设首个名为“天宫一号”的空间实验室。这是载人航天工程副总指挥、神七任务总指挥部副总指挥长张建启在接受中国载人航天工程网专访时透露的。   “天宫一号”之后,将发射“神八”、“神九”、“神十”与之对接。关于对接类型,张建启说,“神八”肯定是无人对接,有人对接是“神九”还是“神十”,主要看“神八”交会对接是否顺利,只有3次对接成功,第二步战略目标才能全部达到。   “交会对接”成功无疑是达成战略目标的关键,而这是举世公认的航天技术瓶颈,在国外载人航天活动早期,航天器在空间交会对接过程中就曾失败。比如,俄罗斯“进步M3-4”飞船与“和平”号空间站在对接过程中“相撞”。   对于我国的交会对接技术实力,神舟飞船原总设计师戚发轫说,“神舟”系列飞船从“神舟”八号开始有了许多技术改进,成为一种崭新的天地往返飞行器。其中,交会对接功能是其最主要的特色,航天员可以根据电视图像操纵飞船,使其紧跟目标飞行器。 航天员选拔  针对女性何时能加入中国航天员的队伍,中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任王兆耀在2008年9月27日举行的国新办发布会上表示,中国暂时没有选拔女航天员的时间表,但相关课题正在研究。   载人航天工程航天员系统总指挥、总设计师陈善广日前透露,中国新一代航天员的选拔准备工作已完成,预计在神七任务结束后,选拔将正式启动。 新一代航天员仍计划从空军飞行员中挑选,数量不会超过第一批即14人。 空间实验室空间实验室  中国在研的空间实验室采用两舱结构,分别为实验舱和资源舱。实验舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件,可用于航天员驻留期间在轨工作和生活,密封的后锥段安装再生生保等设备。实验舱前端安装一个对接机构,以及交会对接测量和通信设备,用于支持与飞船实现交会对接。资源舱为轨道机动提供动力,为飞行提供能源。   建设实现空间站的关键技术是“空间交会对接”。两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调,在同一时间到达太空同一位置的过程称为交会。对接是在交会的基础上,通过专门的对接机构将两个航天器连接成一个整体。实现两个航天器在太空交会对接的系统,称为交会对接系统。   空间交会对接技术难度很大,因为空间实验室体积都比较大,发射空间实验室的时候是不装人的,人是后来通过航天飞机或者飞船送上去的。人要进入到空间实验室,航天飞机或飞船就必须和空间实验室对接起来。这个难度很大,在太空中的空间实验室和航天飞机都是高速运行的,时速到达28000公里以上,在对接过程中,如果计算不准,就可能发生飞船相撞事故。 完成总装  中国载人航天工程新闻发言人2010年8月17日表示,我国载人航天工程第一个空间交会对接目标——天  
第2个回答  2016-05-06

天宫一号 (Tiangong-1或Heavenly Palace 1)是中国首个目标飞行器和空间实验室,属载人航天器,由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和上海航天技术研究院研制。高10.4米、重8.5吨 。于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射 ,由长征二号FT1火箭运载,火箭全长52米,运载能力为8.6吨 。天宫一号设计在轨寿命两年 。
由于天宫一号是空间交会对接试验中的被动目标,所以也被称作“目标飞行器”(Target Spacecraft,天宫一号的主要任务之一为实施空间交会对接试验提供目标飞行器)。而之后发射的神舟系列飞船,也称作“追踪飞行器”,入轨后主动接近目标飞行器。
天宫一号的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段(即掌握空间交会对接技术及建立空间实验室);同时也是中国空间站的起点,标志着中国已经拥有建立初步空间站,即短期无人照料的空间站的能力。
2011年11月,天宫一号与神舟八号飞船成功对接,中国也由此成为世界上第三个自主掌握空间交会对接技术的国家。 2012年6月18日,神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器成功实现自动交会对接,中国3位航天员首次进入在轨飞行器。 2013年6月13日,神舟十号飞船与天宫一号顺利完成了自动交会对接。
据相关专家透露,天宫一号在寿命末期,将主动离轨,陨落南太平洋。
2016年3月21日从中国载人航天工程办公室了解到,已在轨工作1630天的天宫一号目标飞行器在完成与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后,由于超期服役两年半时间,其功能已于近日失效,正式终止了数据服务。 地面跟踪观测显示,天宫一号目前仍在其设计轨道飞行。
2013年6月神舟十号飞船返回后,天宫一号即完成主要使命。超期服役期间,本着“充分利用、挖掘潜力”的原则,有关部门精心运营维护、严密实施监控,继续利用天宫一号开展了航天技术试验、对地遥感应用和空间环境探测,验证了低轨长寿命载人航天器设计、制造、管理、控制相关技术,获取了大量有价值的数据信息和应用成果,为空间站的建设运营和载人航天成果的应用推广积累了重要经验。
中国载人航天工程办公室表示,目前天宫一号的飞行轨道仍在持续、密切的跟踪监视之中。根据预测,天宫一号的飞行轨道将在今后数月内逐步降低,并最终再入大气层烧毁。

第3个回答  2020-11-19
天宫一号是中国第一个目标飞行器和空间实验室,于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射,飞行器全长10.4米,最大直径3.35米,由实验舱和资源舱构成。
它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段。[1]2011年11月3日凌晨实现与神舟八号飞船的对接任务。2012年6月18日下午(14时14分)与神舟九号对接成功。
天宫一号目标飞行器的设计在轨寿命是2年,在分别与神舟八号、神舟九号和神舟十号飞船进行交会对接后,最终将主动离轨,陨落南太平洋。
2016年03月21日中国载人航天工程办公室表示,目前天宫一号的飞行轨道仍在持续、密切的跟踪监视之中。2018年3月25日,天宫一号运行在平均高度约216.2公里的轨道上,即将再入大气层烧毁。
2018年4月2日8时15分左右,天宫一号目标飞行器已再入大气层,再入落区位于南太平洋中部区域,绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。
扩展资料:
发射背景:
1992年9月21日,中央正式批准实施中国载人航天工程,即“921工程”,在“921工程”设计之初,便确定了载人航天“三步走”的发展战略。
1999年11月20日,中国成功发射第一艘无人试验飞船神舟一号,初步实现了第一步的航天器天地往返。此后,中国又先后发射神舟系列的4艘飞船。
并在神舟五号发射、杨利伟成为中国“太空第一人”后,完成了“三步走”战略的第一步。2005年起,神舟六号和神舟七号相继发射。
拉开了“三步走”战略第二步的序幕,并完成了前半部分,而天宫一号则将完成第二步后半部分的任务——进行空间交会对接,建立空间实验室。
背后故事:
“天宫一号”从2006年开始研制,整个过程从方案设计到初样再到正样,通过了大量的计算、仿真和各种地面试验的验证,竭尽全力做到可靠和安全。
为了万无一失,研制团队先假设某一系统失效,然后列出几种可能导致失效的故障,再分析每种故障的原因是什么,一层层查下去,从单机到部件再到每一个零件,任何一件产品都要考虑进去。
只做到这一点还不够,他们还要反过来想,如果某一个零部件失效,可能对系统造成什么样的影响,有可能出现什么样的问题,应该制定怎么样的应对措施。
在研制的全过程,只要是能想到的,验证试验能做的,都要一次又一次地去做。“天宫一号”的设计寿命是两年。在这两年时间里,它能否与“神八”“神九”“神十”顺利实现对接。
电源系统是一个关键,因为没有电能,任何太空飞行器都是一堆太空垃圾。对“天宫一号”来说,每24个小时就有16个昼夜;其中每个白天约30分钟,每个夜晚约60分钟。
这面对太阳的30分钟时间,就是它的太阳能帆板发电的时候;其中一部分电能直接供用电器使用,其余的电能则储存在100多节镍氢电池里,供黑夜时使用。
“天宫一号”的太阳能帆板看起来和马路上太阳能路灯的帆板没有什么不同,都是银色的,薄薄的,一格一格的;但它所用的材料却相当尖端。
而且,它始终跟着太阳转,角度保持在50~60度,确保有足够的日照可以发电。尽管“天宫一号”挺省电的,整个用电量只相当于两台家用空调。
但问题的关键在于,如何确保这100多节镍氢电池在两年的时间里不“罢工”,不出任何一点小毛病?而且,为了安全起见,最少也要保持电池中有八成电量的储备。
为此,研制团队模拟真空、上百度温差等极端太空环境,反复做了无数次实验。这还不够,还必须考虑火箭发射时的冲击、震动、热量等各种情况,反反复复进行试验
第4个回答  2018-11-19
天宫一号是中国第一个目标飞行器和空间实验室,于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射,飞行器全长10.4米,最大直径3.35米,由实验舱和资源舱构成。它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段。[1]2011年11月3日凌晨实现与神舟八号飞船的对接任务。2012年6月18日下午(14时14分)与神舟九号对接成功。天宫一号目标飞行器的设计在轨寿命是2年,在分别与神舟八号、神舟九号和神舟十号飞船进行交会对接后,最终将主动离轨,陨落南太平洋。[2]2016年03月21日中国载人航天工程办公室表示,目前天宫一号的飞行轨道仍在持续、密切的跟踪监视之中。 2018年3月25日,天宫一号运行在平均高度约216.2公里的轨道上,即将再入大气层烧毁。 2018年4月2日8时15分左右,天宫一号目标飞行器已再入大气层,再入落区位于南太平洋中部区域,绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。[3]

中文名
天宫一号目标飞行器
外文名
Tiangong 1或Heavenly Palace 1
所属国家
中华人民共和国
研制单位
航天五院与八院
发射火箭
长征二号F/T1
发射地点
酒泉卫星发射中心
发射时间
2011年9月29日21时16分03秒
终止服务时间
2016年3月16日
再入时间
2018年4月2日8时15分(UTC+8)
全长
10.4米
最大直径
3.35米
起飞质量
8.5吨
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