原标题：专家详解天宫二号系统 穿“棉衣”“打手机”遨游太空
我国首个空间实验室天宫二号昨晚发射成功。这个汇集了我国载人航天领域高、精、尖水平的“大块头”各个系统究竟有多牛？它们都是如何工作的呢？昨天，权威专家进行了解读。
大脑：智能控制系统
航天科技集团五院天宫二号总设计师朱枞鹏告诉记者，“天宫二号最初是天宫一号的备份产品，随着天宫一号任务的圆满成功，为了开展航天员中期驻留、在轨维修技术试验等新使命，在物尽其用的基础上，我们对天宫二号进行了全面的改装和升级，不仅解决了天宫一号在轨运行过程暴露出的产品设计瑕疵，更极尽所能、集智攻关用各类‘神器’武装‘太空之家’，显著提升了它的性能和智能化程度。”
高智能是“太空之家”的一个突出特点。为了让航天员在太空集中精力开展空间科学试验等飞行任务，五院技术人员为“太空之家”配备了智能化的“大脑”——控制计算机系统和自主研发的SpaceOS2操作系统，它可以对航天器飞行轨道、姿态调整、运行状态进行智能化诊断，以及执行遥测下传、地面遥控指令。不得不提的是，SpaceOS2系统可以实现“一心多用”，能同时管理运行几十个任务，并具备从三台互为备份的计算机中发现错误、下达正确指令的“三机容错”功能，这真正意义上实现了多台计算机在故障时的无缝切换。此外，五院技术人员运用数字化手段，研制出可视化的仪表控制器应用系统，它整合了航天器十多个分系统数据，把专业数据浓缩成为52组画面，实现了海量信息智能化处理与显示，为航天员提供清晰、直观的显示界面，降低了操作负担。
便捷维修是“太空之家”的新亮点。科幻电影中，技术人员像插拔U盘一样，快捷地更换损坏部件的场景将在“太空之家”真实上演。五院技术人员通过合并同类项的理念，对“太空之家”的供配电、热控、数据管理等系统实现了高度集成化模块设计，打造出了“插拔式”的结构设计，在地面的模拟试验中，技术人员只需用几分钟就能完成一次维修更换。
减负：实现太空加油
由天宫二号和神舟十一号组成的“太空之家”属于低轨道航天器，它运行在距离地球393公里的太空，这一位置有稀薄的大气。受大气阻力影响，航天器运行速度会不断下降并导致轨道高度的下降，为了维持相对稳定的轨道高度就要消耗大量的燃料。为了避免天宫二号出现“粮草不足”的问题，五院技术人员为它研制了在轨补加系统，它可以实现在太空边飞行边“加油”，这将极大地提高它在轨运行时间。并且在起飞前也不用像天宫一号一样把“油箱”加满、携带一吨多的推进剂，而是只加了半箱“油”，节省的重量可以携带更多的载荷产品和航天员的生活物资。
眼睛：光学成像敏感器
天宫二号和神舟十一号的空间交会对接是搭建“太空之家”的重要一步，而其间，两者从相距150米到靠近、联成一体，最终完成对接，难度最大、风险最高。这一过程犹如“太空穿针”。为了在比子弹速度快8倍的高速下实现两者毫厘不差地对接在一起，五院技术人员设计了光学成像敏感器（CRDS），它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。
此外，为了避免太阳的强光干扰这双“眼睛”，五院技术人员将该敏感器首次捕获时间提高了一个数量级——由原来的约十秒提高至不到几百毫秒。“这个时间就好比司机在开车时被强光晃到眼睛之后恢复正常视力的时间，‘眼睛’从看到目标到做出判断的响应时间也大大缩短。”五院敏感器设计师刘启海说。
方向盘：控制力矩陀螺
五院的技术人员昨天告诉记者，天宫二号空间实验室，还有一个“定海神针”，那就是控制力矩陀螺（简称CMG），作为空间飞行器姿态机动与姿态稳定的控制部件，它用于长寿命的三轴稳定卫星或空间站，实现对卫星或空间站姿态的控制。此次，由航天科技集团公司五院502所自主研发用于天宫二号上面的200NmsCMG输出力矩平稳、力矩分辨率高，在天宫一号任务时首次亮相，在服役期间姿态控制精度均优于设计指标，在轨工作稳定、表现优异。CMG的成功应用使中国成为世界上第三个掌握该技术的国家，也是我国空间机电执行部件发展的一个里程碑。
“智能手机”：中继终端
天宫二号空间实验室成功发射后，要确保与地面通信的实时畅通，就需要中继终端，通过与中继卫星天链一号实现“太空握手”，搭建起天地信息传输的通道，就好像为天宫一号配备了一部“智能手机”。
当天宫二号空间实验室进入预定飞行轨道时，中继用户终端将根据其飞行程序的指令链要求，计算出中继终端天线的指向数据。之后，中继终端中的转动设备将天线指向中继卫星，这样就完成了中继终端对中继卫星天链一号的捕获跟踪，并向中继卫星发送数据，从而建立了从天宫二号空间实验室到中继卫星再到地面站的数据传输链路，这样就可以进行数据传输与通信。
“棉袄”：多层隔热组件
多层隔热组件就像人穿的棉衣一样，给天宫二号起到内部保温，外部隔热的作用，尺寸太大或太小都会影响型号的温度，有了多层隔热组件保护，在未来两年，天宫二号就要靠这个来抵御复杂的太空环境了。怎样能保证这些衣裳大小合身呢？就需要“裁缝”们拿着尺子，精准地测量出天宫二号上的每个尺寸，然后在多层隔热组件上制作出像豆子一样大小的孔，使孔位和星上的销钉位置一致，大小合适后再用压扣固定在星上，多层组件大致铺设好，还要严格依照设计要求对多层组件的开口尺寸进行修剪，不能遮挡过多的型号设备，特别是不能遮挡敏感器的光路。
这些细腻、微小的动作都出自于那些总装钳工师傅，他们很多都是年近六旬的老技工。不过，为天宫二号缝制“嫁衣”，可是门细活儿。由于工作要求高同时操作空间受限，有的时候整整一天下来，一个总装工作人员也就能包覆2个推力器。
责任编辑：姜弘毅
