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。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。神舟十号飞船也在2013年6月13日13时18分与天宫一号完成自动交会对接。2016年3月21日,从中国载人航天工程办公室获悉,已在轨工作1630天的“天宫一号”目标飞行器在完成了与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后,由于已超期服役两年半时间,其功能于近日失效,正式终止了数据服务。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。

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    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
    发射火箭
    长征2F/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3秒
    全长
    10.4米
    最大直径
    3.35米
    质量
    8.5吨

    1简介

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    天宫一号是中国首个目标飞行器空间实验室,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。

    2工程概况

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    “天宫一号”实际上就是一个空间实验室的雏形,它的重量和神舟七号一样,用它来完成和飞船的交会对接。“天宫一号”主体为短粗的圆柱型,直径比神舟飞船更大,前后各有一个对接口。采用两舱构型,分别为实验舱和资源舱,实验舱由密封的前锥段、柱段和后锥段组成,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。

    3结构特点

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    分为实验舱和资源舱。与之前的载人航天器相比,天宫一号为航天员提供的可活动空间大大拓展,达15立方米,能够同时满足3名航天员工作和生活的需要。实验舱前端装有被动式对接结构,可与追踪飞行器进行对接。

    资源舱

    (资源舱的主要任务是为天宫一号的飞行提供能源保障,并控制飞行姿态)

    天宫一号的电源分系统的所有设备(太阳能电池翼)都在资源舱内,并包括了为飞行器提供能量的燃料。天宫一号的导航与制导系统中6个控制力矩陀螺也在资源舱内。导航与制导系统的用途是在天宫一号与追踪飞行器进行对接之际负责寻找目标,而控制力矩陀螺则会对天宫一号进行精确的姿态控制。

    实验舱

    (实验舱主要负责航天员工作、训练及生活)

    实验舱分为前锥段、圆柱段和后锥段。对接完成后航天员进入全密封的前锥段和圆柱段进行工作、训练,一些必要的生活活动、睡眠等也大多都在这里进行。后部非密封的后锥段安装再生生保设备。

    实验舱内设有使航天员保持骨骼强健的健身区。

    4技术特点

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    天宫一号在寿命、对接口等方面不同于其他空间站。首先,试验性空间站在轨寿命通常低于5年,而其他空间站可达5至10年,或者更长。其次,试验性空间站的规模较小,对接口也少,没有扩展能力。而其他空间站至少有2个对接口,能同时对接载人运输器、货物运输器或专用实验舱。三是试验性空间站上的航天员一次在轨时间较短,一般是几十天。而其他空间站上的航天员一次在轨时间大多为百天以上。

    此外,两者的区别还体现在:试验性空间站上的燃料和消耗品原则上要一次带足,其他空间站则是用货运飞船定期进行多次补给;试验性空间站上的有效载荷设备很少更换,但其他空间站可多次更换和增加实验仪器;试验性空间站上的航天员一般不进行航天器的维修工作,只进行试验、训练等,而其他空间站上的航天员要经常进行维修工作。

    天宫一号与国外试验性空间站在功能和用途方面有相似之处,但质量较小,约为8吨,而国外试验性空间站都为20吨级以上,因此称其为简易“空间实验室”更加合适。

    5意义

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    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。

    6历程

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    对外披露阶段(2008年9月28号—2011年7月23日)
    2008年9月28日
    中国首次披露“天宫一号”发射计划。(注:根据上海新闻综合频道2011年9月29日21时45分的新闻夜线节目)
    2009年1月26日
    天宫一号模型在2009年中央电视台春节联欢晚会上亮相。
    2009年2月27日
    央视军事报道中首次出现了“天宫一号”空间实验室实体画面,此前仅有电脑效果图和模型对外公开,此时天宫一号初样产品的研制生产已基本完成。
    2010年8月中旬
    天宫一号完成总装,转入电性能综合测试阶段。
    2011年3月3日
    全国政协委员、空间技术专家戚发轫向新华社记者透露,中国将在2011年发射目标飞行器天宫一号。
    2011年6月29日
    天宫一号目标飞行器通过出厂评审,转运至酒泉卫星发射中心,开展任务实施前最后阶段的测试工作。
    2011年7月23日
    用于发射天宫一号目标飞行器的长征二号F运载火箭23日上午运抵酒泉卫星发射中心。 至此,执行天宫一号飞行任务的各大系统参试人员和飞行产品,已集结载人航天发射场。
    发射调整及准备阶段(2011年8月—2011年9月28日)
    2011年8月18日
    实践十一号04星发射失利。由于发射天宫一号的运载火箭与发射失利的长征二号丙火箭属同一类型,后出于安全考虑,原定8月底发射天宫一号的原计划被取消。
    2011年9月10日
    发射场区测试工作重新启动,进展顺利。
    2011年9月20日
    天宫一号和运载火箭组合体运载至发射塔架。
    2011年9月25日
    包括发射场地及飞行航区在内的全区测控通讯系统进行合练并取得成功。
    2011年9月26日
    考虑到27日及28日发射场将出现的大风降温天气,原定于27日至30日之间的发射计划更正为在29或30日择机发射。
    同日上午,天宫一号飞行任务进行了火箭推进剂加注前全系统质量评审。天宫一号具备执行发射任务的条件。
    当日下午,发射场组织进行了火箭加注设备、加注软管和信号电缆连接等工作。
    2011年9月28日
    中国载人航天工程新闻发言人宣布了天宫一号的发射时间——“2011年9月29日21时16分至21时31分在窗口前沿发射”。
    当日上午进行了第二次全区测控通讯系统合练。并组织了火箭推进剂加注前的各项准备工作,包括加注量计算、加注系统信号联调等。
    13时起,先后实施了燃烧剂和氧化剂加注。
    至18时,约450吨的推进剂全部加注完毕。
    发射当天(2011年9月29日)
    2011年9月29日
    13时16分,发射天宫一号的长征二号FT1型火箭进入8小时倒计时发射程序,调度点名,收集8小时准备情况,进入临射前准备。
    14时16分,载人航天各系统功能检查,地面设备开机自检。
    约18时,火箭系统开始进行全箭状态检查。
    发射前半个小时,最后一批工作人员撤离。
    21时16分3秒,搭载着天宫一号的长征二号FT1运载火箭点火发射。
    21时19分,天宫一号火箭助推器分离(助推器残骸于10时25分在内蒙古鄂托克旗阿尔巴斯苏木乌兰乌素嘎查的一块空地上找到)。
    21时19分,火箭一二级分离成功,一级坠落。
    21时19分,整流罩分离。
    21时25分45秒,天宫一号准确进入预定轨道。
    21时29分,太阳能电池帆板展开。
    21时35分左右,入轨运行。
    21时38分,中国载人航天工程总指挥常万全宣布,天宫一号目标飞行器发射圆满成功。
    运行阶段(2011年9月30日—)
    2011年9月30日
    1时58分,天宫一号飞行至第4圈时,实施了第一次轨道控制,将远地点高度由346公里抬高到355公里。
    16时9分,天宫一号飞行至第13圈时,实施了第2次轨道控制,近地点高度由200公里抬升至约362公里,顺利进入在轨测试轨道,为后续进入交会对接轨道奠定了基础。
    天宫一号的环境控制和生命保障系统也已启动,转入自主运行状态。
    2011年10月6日
    18时,天宫一号已在轨飞行109圈,先后进行了遥控指令、控制开关、图像发音设备、舱内温度湿度、交会对接设备等在轨测试。
    2011年10月10日
    首次公布了由天宫一号自带相机拍摄的太空图片。
    此时,目标飞行器的在轨测试阶段已基本结束。
    2011年10月14日
    天宫一号目标飞行器已进入交会对接的准备阶段。
    2011年11月3日
    1时36分,天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船完成首次交会对接。
    2011年11月4日
    11时37分,天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船的组合体第一次轨道维持。
    2011年11月14日
    天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船第一次分离,约半小时后,进行了第二次对接。
    2011年11月15日
    12时4分,组合体完成了第二次轨道维持,开始了神舟八号返回前的轨道精化调整。
    16时59分,组合体进行了姿态调整,从第二次对接的状态转体180度进入正常飞行姿态,为神舟八号返回做准备。
    2011年11月16日
    18时30分,神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功分离。(神舟八号飞船返回舱17日19时30分左右在内蒙古预定区域着陆)
    2012年6月18日
    14时14分,天宫一号与6月16日成功发射的神舟九号完成首次载人交会对接。
    17时8分,天宫一号舱门打开。中国航天员景海鹏、刘旺和刘洋后相继进入天宫一号。
    2012年6月24日
    早些时候,3位航天员撤离天宫一号。完成手动控制交会对接前的准备。
    11时8分,北京航天飞行控制中心下达神九与天宫的分离指令,两艘航天器随后分离。
    12时38分,神舟九号进入手动控制模式。
    12时50分左右,神九与天宫手动控制交会对接成功,3位航天员再次进入天宫一号。这也是中国的首次空间手控交会对接。
    2012年6月28日
    9时18分,神舟九号实施了与天宫一号的手控分离。分离由刘旺手动控制。(神舟九号于6月29日安全返航)
    2013年2月28日据中国载人航天工程新闻发言人表示,神舟十号预定于2013年6—8月择机发射,届时将承载三名航天员。
    2013年6月13日
    13时18分,天宫一号与于6月11日发射的神舟十号飞船进行了自动交会对接。
    16时17分,神舟十号航天员打开天宫一号目标飞行器的舱门,聂海胜、张晓光、王亚平3名航天员进入天宫一号。
    2013年6月14日三位航天员为天宫一号进行了在轨维护,包括飞行器内装饰材料的更换。
    2013年6月25日三位航天员离开天宫一号。随后,神舟十号飞船与天宫一号完成了分离。
    2013年10月截至10月,天宫一号已经完成了为期两年的原定任务。
    2014年2月
    天宫一号完成2014年的第一次轨道维持。地面于2月18日和2月19日完成两次控制,提升了天宫一号的轨道高度。
    2018年4月2日,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。

    7贡献

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    “天宫一号”是实施空间交会对接的目标飞行器,设计寿命两年。2011年9月29日,“天宫一号”发射入轨,先后与“神舟八号”“神舟九号”“神舟十号”飞船圆满完成多次空间交会对接,按计划开展了一系列空间科学实验和应用试验,为中国载人航天发展做出了重大贡献。

    8超期服役

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    2013年6月,“神舟十号”飞船返回地面后,“天宫一号”即已完成主要使命。超期服役期间,有关部门对其进行精心运营维护、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。

    9终止数据服务

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    2016年3月21日,从中国载人航天工程办公室获悉,已在轨工作1630天的“天宫一号”目标飞行器在完成了与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后,由于已超期服役两年半时间,其功能于近日失效,正式终止了数据服务。

    “‘天宫一号’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相关负责人说。地面跟踪观测显示,“天宫一号”目前仍在其设计轨道飞行,他们将持续、密切地跟踪监视。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。

    据报道,中国驻联合国(维也纳)代表团2017年5月4日在致秘书长的普通照会中提出,经计算分析,天宫一号大部分结构部件将在陨落过程中烧蚀销毁,对航空活动以及地面造成危害的概率很低。

    天宫一号进入轨道衰减期

    据中国载人航天工程办公室介绍,截至2018年3月25日,天宫一号目标飞行器运行在平均高度约216.2公里的轨道上(近地点高度208.1公里、远地点高度224.3公里),整器结构完整,即将再入大气层烧毁。

    天宫一号于2011年9月29日发射升空,先后与神舟八号、九号、十号飞船进行6次交会对接,完成了各项既定任务,为中国载人航天发展作出了重大贡献。2016年3月16日,天宫一号正式终止数据服务,全面完成了历史使命,进入轨道衰减期。

    经北京航天飞控中心和专业机构分析,预计天宫一号再入大气层的时间在2018年3月31日至4月4日之间。后续,中国载人航天工程官方网站将每日发布有关监测预报信息。

    10回归地球

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    天宫一号预计2日再入大气层烧毁

    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。


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    • 更新时间:2018-04-02
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