捕捉太空環境蛛絲馬跡

科技 09-16

帶電粒子輻射探測器

■本報記者郭爽

航天員和航天器進入太空後，高能帶電粒子組成的輻射環境、航天器軌道高度的大氣環境等都會影響到設備等正常運轉。此次天宮二號搭載的空間環境分系統將實時監測粒子輻射環境和軌道大氣環境。實現艙外16個方向的電子、質子等帶電粒子的強度和能譜監測，以及軌道大氣密度、成分及其時空變化與空間環境污染效應監測等。

「空間環境分系統主要為軌道保障提供必要的軌道大氣數據，服務於軌道修正和空間環境預報工程應用，為抗輻射安全提供必要的帶電粒子輻射探測數據等。」中國科學院國家空間科學中心副研究員、空間環境與物理分系統主任設計師王晶在接受《中國科學報》記者採訪時表示，「此系統還將準確監測空間環境災害事件，支持粒子輻射風險評估等，為航天器及航天員出艙活動的安全提供保障。」

據了解，空間環境分系統在天宮一號上已有應用。為了保證數據一致性和載人航天軌道空間環境分析的便利性，天宮二號空間環境分系統的各項指標繼承了天宮一號的空間環境分系統。

王晶告訴記者，在輻射環境探測方面，對比美國的goes衛星能量粒子探測器，天宮二號的帶電粒子輻射探測器，探測角解析度明顯優於goes衛星。軌道大氣探測方面，目前國際上尚未有將大氣密度、大氣成分、微質量集成的綜合探測器，因此，天宮二號的軌道大氣環境探測器在國際上也屬於先進水平。

「此次任務不僅用於載人航天軌道空間環境監測，還可以完整記錄太陽活動周的環境演變。」王晶告訴記者。天宮一號在軌時間恰好處於太陽活動周的上升年，而天宮二號在軌時間則恰好處於太陽活動周的下降年，這兩個時間點的探測，不僅記錄了兩個不同太陽活動關鍵時期載人航天軌道空間環境的特點，也幫助科研人員補充了描述完整太陽活動周中該軌道空間環境演化的遺漏之處。

鏈接

天宮一號vs天宮二號

天宮二號是在天宮一號基礎上研製的航天器，兩者外形完全相同，但卻承擔著不同的任務。

天宮一號主要是和載人飛船配合完成空間交會對接實驗任務。天宮一號是空間交會對接實驗中的被動目標，被稱作「目標飛行器」。之後發射的神舟系列飛船，即「追蹤飛行器」，入軌後主動接近目標飛行器。

而天宮二號則是我國第一個具備太空補加功能的載人航天實驗室，第一次實現航天員中期駐留、試驗推進劑太空補加技術、在軌維修技術試驗等重要的科學實驗。

天宮二號還將開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術和航天醫學等領域的應用和試驗，包括釋放伴飛小衛星，完成貨運飛船與天宮二號的對接。

天宮二號將開創中國空間應用技術的新紀元。

邁向空間站時代

●2016年10月

發射神舟十一號載人飛船並搭乘2名航天員與之對接，進行為期30天的航天員的太空駐留試驗。

●2017年上半年

用長征七號運載火箭發射天舟一號貨運飛船，與天宮二號對接，開展推進劑補加等相關實驗。