9月15日22時04分，中秋佳節(jié)團圓時，我國第一個真正意義上的空間實驗室“天宮二號”發(fā)射。在上海航天技術(shù)研究院，參與研制的后方工作人員與在北京飛控中心、酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心指揮控制大廳的同事一起，為天宮二號的每一個動作牽腸掛肚。 對參與研制任務(wù)的上海航天人來說，這注定是一個難忘而忙碌的中秋之夜。

    “孿生兄弟”內(nèi)涵不同

    本次任務(wù)中，上海航天技術(shù)研究院承擔(dān)了天宮二號電源分系統(tǒng)、對接機構(gòu)分系統(tǒng)、測控通信子系統(tǒng)、總體電路（電纜網(wǎng)）、資源艙結(jié)構(gòu)及總裝工作。

    實際上，天宮二號和天宮一號是在同一個平臺上研制出來的“孿生兄弟”，天宮二號最早是天宮一號的“備份件”，如果“哥哥”出現(xiàn)異常狀況，“弟弟”就要頂上。2011年，“哥哥”天宮一號的完美演出，讓弟弟當(dāng)時沒有出場，但從此弟弟卻有了更神圣的使命——作為真正意義上的空間實驗室開展太空科學(xué)實驗。

    “天宮二號空間實驗室是在天宮一號備份目標(biāo)飛行器的基礎(chǔ)上改進(jìn)研制而成的，采用實驗艙和資源艙兩艙構(gòu)型�！鄙虾：教旒夹g(shù)研究院載人航天工程專家查學(xué)雷說：“實驗艙大家比較熟悉，出現(xiàn)在電視畫面中航天員太空駐留的部分便是，相對而言，資源艙是不為人知的幕后英雄。”

    天宮二號資源艙是整器能源的締造者，由上海航天技術(shù)研究院抓總研制，身高3米多，腰圍也接近3米，是個上下一般粗的大家伙，他的個頭比實驗艙矮，卻為天宮二號提供所有的動能和電能，航天員維持生命的氧氣也儲存在這里。

    為了適應(yīng)任務(wù)的變化，資源艙進(jìn)行了多項改進(jìn)設(shè)計，與實驗艙一起全力保障天宮二號空間實驗室的各項任務(wù)：接受載人飛船和貨運飛船訪問，考核驗證航天員中期駐留、推進(jìn)劑補加等空間站相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，并開展航天醫(yī)學(xué)、空間科學(xué)實驗和空間應(yīng)用技術(shù)試驗，以及在軌維修試驗和空間站技術(shù)驗證試驗。

    “拆除改裝”步步驚心

    “新裝一個毛坯房，還是改造二手房，哪個容易？改裝的麻煩更多，設(shè)計師、工藝師、總裝、吊裝、電裝、精測、檢驗各工種要環(huán)環(huán)相扣，密切配合，哪一步?jīng)]做好都會影響全局。”查學(xué)雷說，
天宮二號資源艙總裝設(shè)備近150臺/套，空間應(yīng)用系統(tǒng)載荷設(shè)備數(shù)量比天宮一號增加不少，在不影響原有設(shè)備安裝狀態(tài)前提下，研制人員只能見縫插針。第一步需要把資源艙上設(shè)備、熱控多層、電纜、管路、報廢的支架全部拆除，然后在艙上鉆孔，安裝支架，最后把沿用的管路和設(shè)備、電纜、新增的管路和設(shè)備、熱控多層等重新安裝到艙上。

    “大量新增的設(shè)備對艙體的動力學(xué)性能有什么影響？改裝中的多余物如何控制？是否還有其他未曾預(yù)料到的風(fēng)險？這些問題時時刻刻困擾著我們，一刻不敢放松�！弊罱K，團隊通過改裝初樣天宮一號結(jié)構(gòu)熱控資源艙來了一次全面的摸底。“我們進(jìn)行了支架拆除、管路拆除、設(shè)備拆除、單艙振動試驗、整器力學(xué)試驗、EMC試驗等共計20項技術(shù)驗證工作，為正式改裝積累了經(jīng)驗�！�

    其次，天宮二號上的所有元器件，都要全部重新分析、校驗、測試�！疤鞂m二號2011年就做出來了，盡管當(dāng)時 身體 很好，但過了5年，有沒有問題誰也不知道，我們就只能一個個檢查，消除一切風(fēng)險�！�

    對研制人員來說，資源艙內(nèi)每一臺設(shè)備、每一根電纜、每一個支架、每一個螺釘、每一個密封圈都是他們親手安裝的，像身體發(fā)膚一樣那么熟悉。他們有時蹲著，有時躺著，有時半趴著，一個姿勢保持個把小時都是常有的事。

    資源艙改進(jìn)研制工作為國家節(jié)約了大量的研制經(jīng)費，僅結(jié)構(gòu)與支架就節(jié)約了數(shù)百萬元，而大量的電子單機更是價值不菲。

    “攝像師”拍攝太空婚禮

    天宮二號今天出嫁，它將與一個多月后進(jìn)入太空的神舟十一號載人飛船進(jìn)行在軌交匯對接，上演一場浪漫而盛大的太空婚禮。

    記者在上海航天技術(shù)研究所的電子所實驗室見到了婚禮“攝像師”的樣品件。鏡頭直徑大概20度厘米，看上去小巧，掂量起來卻有點重。

    為了讓太空活動“看得見、看得清”，作為神舟十一號和天宮二號的“眼睛”，天宮二號裝上了4臺攝像機，其中艙內(nèi)2臺，艙外2臺。艙內(nèi)攝像機視場角度達(dá)超廣角100度，成像效果更好，色彩更鮮艷。

    “航天員在艙內(nèi)的活動圖像，就靠艙內(nèi)攝像機來記錄。相比而言，拍攝太空婚禮的艙外攝像機難度更高�！奔夹g(shù)負(fù)責(zé)人馮書宜說，它們要接受兩大考驗：一是空間環(huán)境的考驗，長時間暴露在太空環(huán)境下的2個艙外攝像機，不僅要承受太空晝夜兩面200多攝氏度的巨大溫差，還要面臨太空輻射、原子氧侵蝕等惡劣環(huán)境。二是，力學(xué)環(huán)境的考驗。天宮二號和神舟十一號對接時將產(chǎn)生劇烈震動，普通攝像頭一震動就會移焦，劇烈震動會破壞整個功能結(jié)構(gòu)。

    研制人員通過計算仿真，模擬太空環(huán)境，針對太空艙外惡劣環(huán)境進(jìn)行了專門設(shè)計，并給艙外攝像機穿上了一層具有溫控功能的“保護(hù)膜”。“這4個攝像頭的像素還不是很高，我們目前已高研制出分辨率更高的升級版，將在明年貨運飛船上使用。”

    為了讓太空活動“聽得到、聽得清”，電子所研制的話音處理設(shè)備也是神舟十一和天宮二號的“耳朵”和“嘴巴”，保障了天地語音交互的功能。國家領(lǐng)導(dǎo)的親切慰問、天地太空授課的精彩講解與互動都離不開話音產(chǎn)品的“傾聽”與“述說”。

    參與12次發(fā)射不忘初心

    從1992年我國正式宣布開啟載人航天工程事業(yè)，到1999年神舟一號飛船的成功發(fā)射，到2003年神舟五號將楊利偉送上太空，到2011年神舟八號與天宮一號圓滿完成我國首次空間交會對接，到今天天宮二號空間實驗室的成功發(fā)射，24年間，中國載人航天工程圓滿完成了12次發(fā)射任務(wù)，其中，上海航天載人航天團隊在中國載人航天史冊上留下濃墨重彩的一筆。

    “我是從1994年加入載人航天工程研制工作的，經(jīng)歷了12次發(fā)射任務(wù)，每一次都是如履薄冰。”

    查學(xué)雷22年來一直從事載人航天艙體結(jié)構(gòu)和總裝研制工作�！耙豁椆ぷ鲝臒o到有的困難，不經(jīng)歷是無法想象的，經(jīng)歷過是畢生難忘的�！�

    神舟9號進(jìn)行整船測試時，有一個熱控泵工作異常，相當(dāng)于空調(diào)系統(tǒng)出問題了，必須在有限時間內(nèi)緊急修復(fù)�！斑@就像家里的隱蔽工程出問題了，很難發(fā)現(xiàn)問題，還不能像家里裝修一樣拆開來看。我們想出了解決方案，又不能隨便在實地驗證，一旦方案不對，這個損失難以估量�！�

    查學(xué)雷帶領(lǐng)團隊趕回上海，緊急搭出一個仿真環(huán)境驗證，通過視頻會議落實方案，又火速返會基地，連夜修復(fù)熱控泵。“一路走來，我們對載人航天事業(yè)的科學(xué)認(rèn)知在不斷加深，每次都要竭盡所能把能夠認(rèn)知到的問題全部解決掉，確保不帶任何疑點上天�！�

    今年7月份，查學(xué)雷已帶隊從上海出征，在基地工作了2個多月�！艾F(xiàn)在基地環(huán)境好多了，1999年神舟一號發(fā)射時，喝水都成問題，吃飯前要喝醋中和一下。現(xiàn)在我們的主力隊員大部分都是80后、85后，吃得起苦，扛得起責(zé)任！”

    馮書宜今年32歲，已在上海航天工作了7年多。這次根據(jù)工作安排他留守在上海后方。“在電視里看直播也是一樣的，只要發(fā)射圓滿成功我就心滿意足了，畢竟我們的事業(yè)還有很多后續(xù)發(fā)展，上海還有很多工作很多難題需要我和團隊一起攻克�！�

    天宮二號空間實驗室的成功，對上海航天人來說，只是一個新的起點。目前，上海航天神舟十一號的試驗隊也已經(jīng)進(jìn)駐基地�！啊鄙裰凼�一號將與天宮二號空間實驗室進(jìn)行空間交會對接，實現(xiàn)航天員30天中期在軌駐留，驗證后續(xù)空間站關(guān)鍵技術(shù)，2017年，我們還將開展貨運飛船的發(fā)射試驗，每一場都是硬仗�！辈閷W(xué)雷說。<