天宫二号这些设备有点炫：入宫后生活很丰富

天宫二号让我国航天员在太空中有了新家。为了迎接主人的到来，让主人们住的舒服安全，这个太空居室的建造者们煞费苦心，从提高生活质量、降低工作负荷、改善睡眠环境、丰富娱乐条件等几个方面开展了载人宜居环境设计，在有限的组合体自由空间内，集成了内部装饰、舱内活动空间规划、视觉环境与照明、废弃物处理、物品管理、无线通话等宜居技术，为航天员提供舒适人性化的空间家居环境，使航天员在30天驻留期间，生活和工作舒适惬意。

神通1 高科技材料

有了它，就可经受-70℃-200℃高低温

如果把天宫二号和其他飞船的对接组合体比作太空居室，那么天宫二号则是这个“大开间”的主结构，航天员将在其中工作与生活。

据中国航天科技集团的科研人员介绍，天宫二号是一个外部真空、内部有1个大气压的结构。评价这个“大开间”安全性很重要的方面之一，就是2年在轨飞行过程中，漏气量要非常小。就如同再好的篮球早晚也会漏气，只是好的设计可以让漏气非常缓慢。天宫二号是金属结构，观察舷窗、开关舱门等部件都是容易漏气的环节。设计师设计了多种安全可靠的密封结构，其中最关键的就是密封圈。

天宫二号是我国第一个真正意义上的空间实验室，航天员将在其中开展太空中期驻留实验，其密封件除要求密封性能安全可靠外，还要求材料安全无毒，能经受住-70 -200 高低温交变、高真空、强紫外辐射、带电粒子辐照和原子氧侵蚀等各种复杂环境的长期考验，不产生降解、老化和龟裂，可安全使用30年。

神通2 骨丢失对抗仪

有了它，航天员不再担心骨质疏松

人长期生活在地面有重力的环境中，一旦进入失重环境，身体会产生诸多不适应，这被称为失重生理效应。为了监测航天员身体状况，天宫二号携带了不少“宝贝”。

失重生理效应实验装置I是为了研究航天飞行对人体的前庭眼动、心血管及脑高级功能影响，同步检测动脉脉搏、静脉脉搏、脑电和眼动。2013年，我国在天宫一号中首次研制了这种实验设备。在天宫二号上，这套设备将继续使用。

失重生理效应实验装置Ⅱ是我国研制的第一个正式上天的全自动细胞培养装置，该装置用于进行失重生理效应防护的细胞机制研究，为针对关键的细胞信号分子开发相关的靶标药物以及制定防护措施奠定基础。

同时，研制单位专门为航天员设计了“健身器”——骨丢失对抗仪，是保证在太空飞行的航天员身体健康的仪器之一。骨丢失对抗仪通过敲打人体小腿部位相应穴位，刺激骨骼、改善血液循环，对抗骨质疏松。目前，这项科研成果已经研发出一套民用级保健治疗仪器，适用于不同人群，可促进骨骼合成，有效抑制骨质疏松发生，对消除疲劳也有良好辅助作用。

另外，科研人员研制的无创心功能监测仪，主要通过无创检测航天员的脉搏血压、脉搏量和血氧饱和度等生理参数，定期监测航天员的身体状态。

神通3 环境控制与生命保障系统

有了它，航天员太空享受智能家居

环境控制与生命保障系统在天宫二号密闭舱内创造了一个安全适宜的人类生存环境，提供航天员生命活动所必需的物质，保障航天员的身体健康和工作效率。

环控控制器：用来接收相关分系统的控制信号，对环控生保分系统目标飞行器内各种风机、电机等部件进行控制，另一功能是完成配电工作。

环控检测装置：环控生保系统用于舱内控制的计算机，资源舱内环境控制与生命保障系统的控制中枢，负责与目标飞行器进行外部通信，同时完成系统内各种生理参数、部件状态的数据采集、滤波处理以及向系统内的控制部件发出相应的控制信号，从而有效保障航天员的生命安全。

二氧化碳分压传感器：用于测量飞船座舱内的二氧化碳浓度，当浓度超过预警值时，立即报警并指示航天员按照预定方法进行处理，从而保证了航天员的生命安全。

舱内气体采样装置：利用装置内的真空泵抽吸舱内气体中的相关气体成分，将其采集吸附在回收体中的采样管内，采集完毕后由航员将回收体带回地面进行分析。

神通4 在轨有害气体检测装置

有了它，3分钟完成舱内气体检测

在轨有害气体检测装置，担负起舱内“环保卫士”的使命。舱内气体进入其内部后，它3分钟便能完成气体成分和浓度的检测，为空间实验室的环境安全保驾护航。

该装置采用一种全新的气体检测方式，即通过宽光谱分析技术对多种气体成分实现同时测量，可以采集到二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氨气、苯、甲苯、硫化氢、甲醇、乙醇、二氯甲烷共10种有害气体的测量数据，与常规的居室环境检测仪相比，不但测试种类多，而且灵敏度更高。

在航天员入住舱内前，该装置先对舱内空气质量进行检测。一旦有害气体的浓度超标，它就会发出警报，开启空气净化系统。实验舱内空气得到过滤净化后，航天员便可以放心入住。航天员入住期间，在轨有害气体检测装置会定期检查舱内的空气质量，为航天员生活环境的安全提供持续保障。

神通5 噪声控制技术

有了它，噪声被控制在最小指标范围

为了让航天员在太空中有尽量大的活动空间，天宫二号结构尺寸基本按运载火箭可容许的最大包络做设计。但这却给工程人员带来巨大的挑战，这是因为“大开间”在满足舒适的同时，必须非常轻并且特别结实。工程人员反复计算，最终确定了技术状态，研制出了这个直径3米多的薄壁“大家伙”，巧妙应对了设计上和制造上的巨大挑战。

噪声是航天员在这个“大开间”舒适生活的另一大影响因素。为最大限度减轻噪声对航天员的影响，设计人员在天宫二号设计阶段制定出严格的生活区和仪器区噪声控制指标，并通过技术攻关加以解决，以最大限度地把噪声控制在最小的指标范围之内。

天宫二号的居住环境咋样？

航天员在天宫二号生活和工作的空间大约有15立方米。和天宫一号的简单装修相比，天宫二号更像是精装修。

舱内有适宜的温度和湿度，密封舱的空气温度控制在22-24 、相对湿度45%-55%这一人体最舒服的温湿度。

有“地球感觉”的墙壁颜色，天宫二号内部漆上了不同的颜色，四周墙面选择米白色，底部选择深灰色，工作台等面板采用天蓝色，多层次的颜色划分给航天员清爽的感觉。

首次使用多功能小平台，航天员可以在上面写字、吃饭、做科学实验，生活工作两不误。

空间实验室和空间站有何区别？

空间站是指可供多名宇航员巡访、长期工作和居住生活的载人航天器。而空间实验室更像是空间站的前身，是为发展空间站，从载人飞船过渡到载人航天基础设施的实验性航天器。也就是说，天宫二号空间实验室是为建造复杂程度更高的空间站所做的准备工作。



不久之后，两名航天员将以地球“来客”的身份造访此前以无人状态来到太空的天宫二号。在接下来的30天里，“天宫二号”如何保障航天员的衣食住行？为此，天宫二号对饮食居住环境进行改善，为航天员营造家的感觉。其中舱内色彩、光线、降低噪音等都做了人性化的环境布置；航天员可在空间实验室收到地面电视信号，能跟家人进行天地通话和私人通信；为保证航天员在微重力环境下身体机能不衰退，天宫二号配置了力量训练设备，并定期对航天员心血管和身体医学指标进行监测。

配备多功能工作台不用时可折叠

天宫二号总设计师朱枞鹏表示，天宫二号将为航天员提供更宜居的环境，特别是针对航天员要驻留30天这一实际，做了很多人性化改造。

其中，有意识地把地板和天花板用颜色进行了区别，墙壁也采用了非常柔和的米白色。为了防止碰撞，天宫一号的地板和墙壁非常柔软，但航天员从太空回来后，提出还是硬质墙壁和地板好，所以在天宫二号中进行了改变，实验舱内采用了硬材质。

在内部设施方面，天宫二号配备了多功能工作台，不用时可以折叠，打开后则可以在上面进行电脑操作、阅读、进餐等。对通风口也进行了改造，降低了噪音。在睡眠区，灯光可以进行调节，广播也可以关闭，航天员可以携带一些个人的物品，如家人的照片等。床头有一个蓝牙音响，可以接收地面传输的紧急呼叫，而航天员的头戴式耳机也改成了无线的。

天宫二号内部还加入了很多特色元素，包括中国载人航天工程的标志、航天科技集团公司的标志，另外为纪念中国航天事业创建60周年，舱内还会有专门设计的符号。

航天员可与家人进行短信交流

朱枞鹏说，考虑到航天员要在天宫二号进行中期驻留，我们为航天员配备了笔记本电脑、平板电脑，航天员不仅可以进行工作，还可以进行娱乐、阅读；同时，航天员在太空可以收看电视节目，与家人进行短信交流。

在饮食方面，最大程度地考虑到了每名航天员的个人偏好，特制了一批太空食品。个人卫生方面，准备了特制的湿巾和刮胡刀，对集便袋进行了改进，使其气压低于舱内，防止气味扩散。

【衣】

准备保暖服和“祥云”睡袋

“天宫二号”为航天员准备了外部绣有祥云图案的睡袋。睡袋的材料采用了特殊材料，具有抗阻燃、防静电、松紧可调、重量轻等特点。此外，天宫二号还为航天员准备了保暖内衣、保暖裤、运动服、运动袜等。考虑到太空工作的特殊需求，这些衣服设计都比较特别，有的衣服装有电缆，有的口袋用于放置辐射测试仪等。

【食】

储藏负离子饮用水和氧气

由于航天员会在“天宫二号”发射1个月之后前往，为了保障食物的新鲜，天宫二号没有为航天员提前准备食物，而是由神舟十一号飞船来搭载。不过，天宫二号为航天员准备了可以长时间储藏的饮用水和氧气。并且，饮用水里面添加了负离子，让航天员可以喝到更纯净的水。

【住】

温度控制在19℃到23℃

按照医学指标，“天宫二号”为航天员设置了舒适的环境，温度控制在19 到23 ，湿度为50%左右。氧气浓度与地面一致。同时，对舱内的有害气体、微生物进行过滤、清除，保证舱内空气清新。此外，“天宫二号”为航天员准备了大小便收集袋，收集袋采用负压技术，能够避免异味散出。

【行】

特殊跑步机用于全身锻炼

“天宫二号”安装了太空锻炼器材，包括特殊的跑步机用于全身锻炼；健身自行车用于锻炼下肢肌肉、以及拉力器用于锻炼肩部和背部肌肉。值得一提的是，为了解决在失重状态下如何跑步的问题，设计人员在跑步机上配备了一根有弹性的橡皮带，当航天员站在跑步机上时，把橡皮带像背书包一样背在肩上，有弹性的带子会将人勒住，人就不会飘起来，腿部也会感到力量。

揭秘1

“天宫二号”都带了什么升空？

天宫二号总设计师朱枞鹏介绍，“天宫二号”搭载了有效载荷51件，有机械臂、空间冷原子钟、高等植物培养箱、伴随卫星、紫外临边成像光谱仪等。这些载荷涉及微重力基础物理、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学等10多项空间科学和应用任务。

比如，机械臂。舱内机械臂的灵巧手，跟人的手类似。可以用来做一些简单的维修工作，比如拧螺丝，拆设备。当然，未来的舱外机械臂用途更多，可以为空间站做舱外维修工作。

比如，“天宫二号”高等植物培养箱。培养箱相当于迷你版太空温室，用于培育水稻和拟南芥。通过试验，最终目的是在空间站种庄稼，为航天员长期空间生活提供补给。

比如，空间冷原子钟。利用“天空二号”里的微重力条件，这台冷原子钟的稳定度将高达10的负16次方，可以将航天器自主授时精度提高两个数量级，能大幅提高如北斗卫星定位系统的导航精度。

再比如一些家具。“天宫二号”里面为航天员准备了跑步机、健身车、折叠多功能桌、冰箱等。

揭秘2

天宫二号将做哪些“高大上”的太空实验？

天宫二号是我国首个真正意义上的空间实验室，将完成十余项高精尖的实验任务，是载人航天历次任务中应用项目最多的一次。

天宫二号将与拟于10月中下旬发射的神舟十一号载人飞船对接。航天员将进入天宫二号，参与操作高等植物培养实验和综合材料制备实验。

人类未来要星际旅行、移民外星球，首要任务是解决食物自给、氧气和循环水等问题。高等植物培养实验就是要研究地球上的植物是否可以克服太空微重力等极端环境影响，在太空环境中正常生长。

天宫二号搭载了多项空间物理实验，如空间冷原子钟实验、空地量子密钥分配试验等，均属国际科学前沿，科学意义重大。

量子密钥分配试验将在基于载人航天空间平台上实现天-地量子密钥传输试验，以及业务数据天地激光通信。该实验将为未来建立不可破译的信息安全系统、在国际上率先建立实用化的保密通信网络奠定基础。

我国载人航天的历次巡天任务都少不了在浩瀚的宇宙中从各个方位“感知”地球。天宫二号也搭载了多个新一代对地观测遥感器和地球科学研究仪器。

如宽波段成像光谱仪、三维成像微波高度计、紫外临边成像光谱仪等，突破了系列关键技术，在资源环境、生态环境、农林应用、海洋环境、大气污染和大气成分监测以及全球变化研究等领域有着广泛应用。

“对接天眼”全新升级

“对接天眼”——光学成像敏感器(CRDS)，由位于运输飞船上的相机和位于目标飞行器上的目标标志器组成。技术人员对其进行了全新升级，“对接天眼”的太阳杂光抑制能力等大幅提升；首次捕获时间也提高了一个数量级——由原来的约十秒缩短至不到几百毫秒。

【科研项目】

空间冷原子钟

有望实现3000万年误差一秒

天宫二号空间实验室将开展的实验中，包括空间科学物理领域重点项目——空间冷原子钟实验，有望实现3000万年误差一秒的超高精度，对卫星定位导航等生产生活及引力波探测等空间科学研究将产生重大影响。空间冷原子钟可以将航天器自主守时精度提高两个数量级，大幅提高导航定位精度。

高等植物培养

太空“温室”种植水稻拟南芥

在“天宫二号”实验室内，高等植物培养也是众多科学任务中唯一的生命科学实验。此次“天宫二号”所搭载的高等植物培养装置，就将在微重力的环境下搭建起一个温度舒适、光照可控的迷你“温室”。在这个温室内，所种植的是粮食作物的典型代表水稻和绿叶植物的典型代表拟南芥。