天宮二號

天宮二號空間實驗室，是繼天宮一號後中國自主研發的第二個空間實驗室，用於進一步驗證空間交會對接技術及進行一系列空間試驗。

天宮二號
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天宮二號主要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。打造中國第一個真正意義上的空間實驗室，發射時釋放伴飛小衛星。未來貨運飛船與"天宮二號"對接。

天宮二號空間實驗室於2016年9月15日發射入軌，先後與神舟十一號載人飛船和天舟一號貨運飛船完成4次交會對接，成功支持2名航天員在軌工作生活30天，突破掌握航天員中期駐留、推進劑在軌補加等一系列關鍵技術，並在超期服役的300多天裡，完成多項拓展試驗，為中國空間站研製建設和運營管理積累了重要經驗。 2019年7月19日21時06分天宮二號空間實驗室受控離軌再入大氣層，少量殘骸落入南太平洋預定安全海域。

中文名稱：天宮二號空間實驗器

外文名稱：Tiangong 2

生產國家：中華人民共和國

發射時間：2016年9月15日22時04分12秒

發射目的：地球觀測和空間地球系統科學等

發射場地：酒泉衛星發射中心

發射項目；打造中國第一個的空間實驗室

目錄

立項背景

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早在1992年，中國就確立了以建立空間站為目標的航天計劃。這一計劃分三步，第一步是載人飛船階段，目標是能夠把宇航員送到太空，正常運行若干天，並成功返回。

第二步是空間實驗室階段。在這個階段要解決組裝、交互對接、補給以及循環利用等四大技術。這些技術關係到空間站的組裝、宇航員在空間站的生存等關鍵問題。天宮一號就是中國在第二步計劃中為了解決交互對接問題而發射的一個目標飛行器。天宮一號被運往太空之後，通過對接可以被改造成一個短期有人照料的空間實驗室。

對接技術成熟之後，就可以發射真正的空間實驗室--天宮二號。天宮二號將完成再生式循環系統、有效載荷和應用系統的實驗以及其他一些科研項目。經過空間實驗室階段，在中國的載人航天"三步走"計劃中，我國最終要建設的是一個基本型空間站，為此，我國會在海南文昌新建繼酒泉、太原、西昌之後的第四個航天發射場，主要承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站和深空探測衛星等航天器的發射任務。

研發歷程

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2011年9月，中國成功年發射了"天宮一號"目標飛行器。"天宮一號"實際上是空間實驗室的實驗版，採用兩艙構型，分別為實驗艙和資源艙。之後又成功發射了發射"神舟八號"、"神舟九號"、"神舟十號"。"神九"、"神十"分別是兩艘有人的神舟飛船，與"天宮一號"順利完成了有人及無人自動對接試驗。

2014年3月2日，全國政協委員、中國載人航天工程總設計師周建平表示，按照我國載人航天計劃，在2020年前後建成空間站之前，將發射天宮二號空間實驗室，目標是建成我國正式的空間實驗室大系統。

2014年9月10日上午，太空探索者協會第27屆年會開幕，中方大會主席楊利偉透露：2016年我國將發射"天宮二號"空間實驗室，並發射神舟11號載人飛船和"天舟一號"貨運飛船，與"天宮二號"交會對接。突破和掌握推進劑補加等空間站關鍵技術，並開展一定規模的空間應用。

2014年9月，天宮二號空間實驗室、長征七號運載火箭、天舟貨運飛船，以及神舟十一號、長征二號F運載火箭等主要產品已進入研製關鍵階段，航天員地面訓練和地面設施設備準備工作，包括空間站組成模塊中的核心艙和兩個實驗艙研製工作也正在按計劃進行。海南航天發射場已基本完工，具備發射條件。

2014年10月初，天宮二號空間實驗室本階段總裝工作開始以來，實驗艙、資源艙單艙總裝分別完成了空間應用系統配套設備安裝、電纜安裝等總裝工作，充分驗證了空間應用系統載荷設備與整器的機械接口匹配性，並順利完成正樣實驗艙的質量特性測試，為保證總裝交付電測順利進行，打下堅實基礎。

2015年1月，中國航天科技集團公司五院完成天宮二號空間實驗室空間應用系統載荷設備安裝並交付電測。這是空間實驗室本階段總裝的標誌性節點。

2015年7月，用於發射天宮二號的長二F火箭開始總裝。

2016年4月11日，北京航天飛行控制中心表示，天宮二號總裝完成，正加緊聯調聯試。

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2016年7月7日，天宮二號空間實驗室按流程完成了出廠前所有研製工作，從北京啟程，經鐵路運輸，於同月9日安全運抵酒泉衛星發射中心載人航天發射場，開展發射場區總裝和測試工作。這標誌着天宮二號與神舟十一號載人飛行任務進入實施階段。

2016年9月9日，長征二號FT2運載火箭與天宮二號空間實驗室組合體垂直轉運至發射區。

2016年9月15日22時04分12秒，天宮二號空間實驗室在酒泉衛星發射中心發射。

2016年10月19日凌晨，神舟十一號飛船與天宮二號自動交會對接成功。航天員景海鵬、陳東進入天宮二號。

2017年9月17日15時29分，地面發送指令，天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室實施分離。按程序，天舟一號分離至後向120米並保持位置，地面確認狀態正常後，發令控制天舟一號正常撤離，天舟一號建立三軸穩定對地飛行姿態，在高度約400公里的近圓軌道上開始獨立運行。按計劃，天舟一號還將緊隨開展多項拓展試驗，提高綜合應用效益，同時也為空間站研製建造和運營管理積累經驗。

2018年9月15日，天宮二號空間實驗室已圓滿完成2年在軌飛行和各項試驗任務，目前天宮二號平台及裝載的應用載荷功能正常、狀態良好。為進一步發揮空間應用效益，9月20日天宮二號空間實驗室運營管理委員會會議研究決定，天宮二號在軌飛行至2019年7月，之後受控離軌。

2019年7月19日21時06分，天宮二號空間實驗室受控離軌並再入大氣層，少量殘骸落入南太平洋預定安全海域。天宮二號受控再入大氣層，標誌着中國載人航天工程空間實驗室階段全部任務圓滿完成。

結構特點

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天宮二號空間實驗室是在天宮一號備份目標飛行器的基礎上改進研製而成，採用實驗艙和資源艙兩艙構型，全長10.4米，最大直徑3.35米，太陽翼展寬約18.4米，重8.6噸，設計在軌壽命2年。

天宮二號空間實驗室在軌飛行期間，將完成2名航天員為期30天的中期駐留，考核面向長期飛行的乘員生活、健康和工作保障等相關技術；驗證推進劑在軌補加等技術；開展航天醫學、空間科學實驗和空間應用技術，以及在軌維修和空間站技術驗證等試驗。

科研任務

"天宮一號"是空間實驗室的特例，主要為了完成交會對接任務，而"天宮二號"則完全是小型空間實驗室，科學家、航天員們將在裡面展開各種工作和試驗，"天宮二號"將解決一定規模、短期有人照料的空間應用問題，航天員在天宮二號上生活的時間將比在神舟九號、神舟十號生活的時間更長。

天宮二號，計劃以黑洞等極端天體作為恆星和星系演化的探針，理解宇宙極端物理過程和規律，解答宇宙組成和演化。天宮二號上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，是中國第一個真正意義上的空間實驗室，發射時釋放伴飛小衛星，將有飛船與之對接，將完成驗證空間站的技術，也將接受航天員的訪問。

將來隨着空間實驗室體積的增大、可靠性的提高，將逐步發展成為空間站的核心艙或者實驗艙，增加太空實驗的項目和種類，為建成空間站奠定基礎。空間站可以允許若干個宇航員同時長期駐守太空，噸位可重達20噸。發射這樣重的物體需要使用重型火箭，由於使用的火箭直徑較大，無法通過鐵路運輸，所以用海路運往海南航天發射中心發射。同時，海南航天發射場靠近赤道，有利於增強火箭的運載能力。

"天宮二號"空間實驗室裝載了空間冷原子鍾、空地量子密鑰分配試驗等14項空間應用載荷。內容涉及微重力基礎物理、空間材料科學、空間生命科學等多個領域。

冷原子鐘：世界首台太空運行，可以將航天器自主守時精度提高兩個數量級，大幅提高導航定位精度。在軌近兩年時間裡完成了全部既定測試任務，實現3000萬年誤差小於1秒的預定目標，將目前人類在太空的時間計量精度提高1至2個數量級。

另外，"天宮二號"空間實驗室搭載了香港中學生太空科技設計大賽獲獎的3個實驗項目，計劃在太空開展科普實驗活動。

發射規劃

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中國載人航天團隊成功發射天宮一號以來，天宮一號先後與神舟八號、九號和十號飛船完成6次自動和航天員手控空間交會對接。天宮一號已經在軌運行四年半，目前狀態良好，已圓滿超額完成了預定的全部任務，各類裝載設備功能正常，具備繼續在軌工作條件。

天宮二號為天宮一號目標飛行器的備份器，對其進行微小的改進後，由長征二號F改進型無人運載火箭，或長征七號運載火箭從酒泉衛星發射中心發射升空，即類似天宮一號目標飛行器的發射情況。但因天宮一號消耗燃料較少，飛行壽命延長，成功地完成了中國航天三步走的第二步第一階段，工程人員決定提高天宮二號的質量，約13噸，和原計劃發射的天宮三號同質量級別。如此一來，天宮二號可能是取代了原計劃天宮三號的任務，完成三步走第二步的第二階段。但天宮三號是否被取消，而天宮二號任務結束後是否會直接發射空間站的核心艙尚不明了，相關決定大概取決於天宮二號任務的結果。

計劃將於2016年第四季度，發射神舟十一號飛船，搭乘2名航天員，與天宮二號對接，進行人在太空中期駐留試驗；在此之前，已經在文昌衛星發射中心進行長征七號運載火箭首飛試驗，將於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試驗。長征七號是我國全新研製的運載火箭，是我國新一代中型運載火箭的基本型號。它具有一系列自主知識產權的核心技術，是我國首枚"數字化"火箭，從設計到生產，均採用全三維數字平台。

2020年前後完成中國空間站建造任務。空間實驗室任務標誌我國載人航天進入應用發展新階段，承前啟後，意義重大。

中國航天員中心副總工程師黃偉芬此前曾表示，鑑於空間站任務對航天員的身心素質及專業知識要求更高，第三批航天員來源將會與前兩批有所不同。"從第三批開始我們將從跟載人航天工程相關的研製部門選拔工程師，加入到航天員的隊伍。"

獲獎情況

2016年11月17日，美國《時代》周刊評選出2016年度世界25項最佳發明，「天宮二號」空間實驗室位列其中。這也是該榜單中首次出現來自中國的航天器產品。

2016年12月8日，由《中國新聞周刊》評選的「影響中國」2016年度人物榮譽盛典在北京舉行。中國航天科技集團公司天宮二號和神舟十一號載人航天任務研製團隊獲得年度科技人物。

2016年12月28日，國防科工局發布了2016年度國防科技工業十大新聞和十大創新人物（團隊）。天宮二號與神舟十一號載人飛行任務入選。

2016年12月29日，《環球科學Scientific American》雜誌評選出了2016年世界範圍內的十大科學新聞。天宮二號和神舟十一號載人飛行任務圓滿成功入選。

2017年7月18日，教育部、國家語委在北京發布《中國語言生活狀況報告(2017)》，天宮二號入選2016年度十大綜合流行語。

主要成就

1.對接神舟十一號飛船：再次全面檢驗了中國航天航天器交會對接技術，標誌着中國航天全面掌握此技術，在蘇美壟斷50年後成為破局者。

2.多人在軌長期駐留：景海鵬和陳冬生活了33天，中國載人航天最長紀錄，標誌着我們有能力建設航天員長期駐留的空間站；對中國航天醫學研究也貢獻巨大。

3.對接天舟一號：中國首個貨運飛船對接成功，意味着未來空間站的長期穩定貨運技術也完美掌握。

4.在軌燃料補加：太空加油。由天舟一號完成，這意味着未來天宮空間站長期在軌飛行的燃料補給技術成熟。

5. 14項高水平空間實驗：其中空間冷原子鐘實驗世界首次，量子通訊實驗也是中國這些年實現的技術重大突破，還有生物實驗等。

6. 機械臂實驗：未來搭建空間站、艙外維修和搬運、航天器交會對接必備神器。一個機械臂需要做到質量輕、強度高、高自由度、功能複雜等一系列要求，天宮二號進行了我國首次測試。

7. 設計先進：模塊化系統設計，出現問題時可以快速更換和在軌維修，中國航天的一大技術突破。

8. 伴飛衛星、天鏈技術，這些技術中國已經成熟。其中，全球覆蓋的天鏈通信能在任何一刻實現天地無障礙通信，這個技術目前僅有中美能夠實現。空間站看《新聞聯播》，並不簡單。

9. 國際合作：攜帶國際首個專用的高靈敏度伽馬射線暴偏振測量儀器，中國瑞士合作項目。在國際空間站將在數年內退役的大背景下，中國航天敞開了國際合作的大門。

10. 空間站建設加速：超期服役的天宮一號和天宮二號助力我國提前掌握了建設最終天宮空間站的相關技術，原計劃的天宮三號被取消。

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