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随着天宫一号的发射，国内掀起“天宫”热，天宫一号内部的各种设置也成为公众感兴趣的话题。
记者探访获悉，天宫一号有诸多突破。因为“天宫”是未来航天员工作的空间站，所以天宫一号的设计是以有航天员驻留为前提的。为了保护航天员以及舱内材料的安全，规避太空中各种危险，天宫一号设置了自动和人工双重保险。
除去工作外，航天员未来在“天宫”中的生活将丰富多彩，既可以看电影、锻炼身体，还可以与地面进行E-mail联系。
空间设计
活动空间比飞船大一倍
天宫一号目标飞行器是我国第一个低轨道、长寿命的大型载人航天器，设计寿命为2年。整个飞行器的总长度10.4米，舱体结构最大直径3.35米，重约8.5吨，分两舱结构，两个舱段分别称为实验舱、资源舱，也称为前舱和后舱。
前舱，也就是实验舱是由密封段和非密封段组成。密封段是航天员的活动区，而非密封段则安装有科学实验设备。在实验舱的密封段，对接完成后航天员进舱进行工作、训练，一些必要的生活活动、睡眠等也都在这里进行。
资源舱是一个非密封舱，安装有天宫一号目标飞行器的动力装置，包括能源、推进系统等相关设备。实验舱密封的航天员活动空间有15立方米，可满足3名航天员在舱内工作和生活需要。较之以往的神舟飞船六七立方米的小空间而言，有了很大扩展，更加适合航天员长时间居住。
谈及天宫一号命名由来，有航天专家介绍，在中国，“天宫”有“天上宫殿”之意，以此希望中国航天员能舒舒服服地住在里面。据悉，天宫一号目标飞行器寿命末期，将主动离轨，陨落在指定海域。
休闲娱乐
可看电影能打可视电话
按照驻留航天员的设想要求，“神八飞船”和天宫一号交会对接完成后，航天员可以从飞船进入“天宫”进行工作和实验。
“航天员在舱内的生活并不单调乏味。”中国空间技术研究院研究员、国际宇航科学院院士朱毅麟称，“天宫”里为航天员配备了体育锻炼设施和娱乐设施，笔记本电脑里事先存储好航天员感兴趣的影音节目。
在太空中发一封电子邮件，这好像是一件不太现实的事情，然而这在天宫一号目标飞行器中就可以实现。因为天宫一号目标飞行器的人机界面完全是按照载人的状态来设计，在未来的载人飞行中，航天员在太空中可以借助仪表控制器应用软件与地面进行短信息编辑和收发电子邮件。
如果有一些比较重要的文字和图像资料需要在飞行器与地面之间进行交换，那么航天员可以通过电子邮件与地面进行信息交流。
这些界面与我们地面互联网的电子邮件系统一样智能，可以直接输入文字，并可以添加8兆以内的附件，传递大量的数据信息，这些传输均可通过中继卫星迅速实现。同时，航天员还可以与地面通过可视电话联系。
另外，天宫一号所携带的资源足以供应航天员工作和实验时的需要。
内部装修
用色彩变换打造天地感
航天员上天后，失重的太空环境，将使人失去方向感。
“巧妙运用色彩变换，可以在舱内为航天员营造出天地之间的氛围。”中国航天科技集团公司空间实验室系统副总设计师白明生介绍说。
天宫一号内部采取了考究的颜色设计，地板的颜色呈深赭石色，有“地”的稳重感，舱顶运用了柔和的灰白色，避免了纯白色对视线的刺激，有“天”的轻盈感。“天”“地”之间的过渡色介于两者之间，不同色块的运用，使舱体成为一个独立有序的小世界。同时，阻燃、无毒材料的应用，使航天员的生活更健康。
“一方面我们利用色彩为航天员营造方向感，另一方面采用的颜色都比较柔和，满足了美学的要求，让航天员更有‘家’的感觉。”白明生说。
尽管天宫一号的空间已经比神舟系列飞船增大不少，但如何让身着航天服的航天员获得更大的活动空间，仍是内部装修考虑的关键问题。
航天员生活的实验舱，同时也是飞行器运行的核心舱、控制舱，里面有很多电子设备。“对此，我们采取‘藏’的策略。”白明生说，内装修的时候，航天员用不着的东西都装修在里面，看不着也摸不着。
“这样的隐藏设计，不仅能给航天员创造一个整洁的环境，同时也避免了航天员与设备的意外接触，影响设备正常工作。”
白明生介绍说，暴露在外面的设备也要保证安全。“我们都采用了圆角的设计，所有设备都不能有尖角，避免航天员与设备之间的磕碰。”
天宫一号飞行两大关键事件
【关键事件1】 在轨测试
从发射上天到与神舟八号进行“浪漫一吻”，天宫一号要进行严密的在轨测试，检查各个分系统的功能、状态是否正常，是否能够满足交会对接的需要。
在轨测试要持续约一周时间，测试后，要对测试结果进行评估。如果天宫一号的在轨状态没有问题，神舟八号就可以进行推进剂加注并择机发射，以完成后续任务。
【关键事件2】 准备对接
在神舟八号飞船发射前，天宫一号要为迎接“访客”做好准备：为保证交会对接顺利进行，天宫一号要降低轨道、调整相位，以达到合适的高度、合适的位置。
同时，由于天宫一号的对接机构朝向后面，在飞船发射前，天宫一号还要调头过来进行“华丽转身”，等待飞船“追”过来完成交会对接。
虽然天宫一号是以无人状态进入太空，但在准备对接阶段，舱内环境，如温度、压力等，都要按照载人条件进行调整，为未来进行载人飞行进行验证。随后，天宫一号将与神舟八号完成历史性的“太空会面”。
首次交会对接面临四大难点
这次天宫一号交会对接技术的特点是什么，面临哪些风险和挑战，中国载人航天未来远景如何？5年前接替王永志出任总设计师的周建平娓娓道来。
少花钱 多办事 效率高
相比美、俄每次都需要发射两艘飞船进行一次对接，我国一个目标飞行器与3艘飞船先后对接的“1＋N”模式，减少了2次发射，显著降低了成本。 周建平说：“我们唯有三步并作两步，少花钱、多办事、高效率，才能实现跨越与追赶。”
周建平说，交会对接任务是载人航天工程实施以来风险最大的一次。“由于我们从没搞过、没有经验，由于系统的复杂性，可能导致我们还有认识不到位的地方，这才是最大的风险。” 历史上的航天事故，绝大多数都发生在事先没有想到的那一点。
据悉，与载人航天工程前期任务相比，首次交会对接任务具有四个方面的难点：一是技术要求高。发射神舟飞船的运载火箭入轨精度指标比工程前期有大幅提高；载人飞行器在轨寿命要求大幅提高。二是新技术采用多。突破了运载火箭高精度迭代制导技术、组合体控制和管理技术等。三是验证难度大。尽管做了大量地面仿真和验证试验，但由于受地面环境和试验条件限制，部分新研设备在空间环境下的功能性能指标无法得到全面真实的验证，尚需通过飞行试验考核。四是组织实施更为复杂。此次任务持续时间长，发射次数多，整体性、时效性和关联性强，交会对接过程关键事件多、决策点多，对任务组织指挥、各系统协同工作提出了前所未有的挑战。
如何躲避太空垃圾“伤害”
近期，美国一颗废旧卫星失控，让国人担心起太空垃圾会不会袭击天宫一号。据统计，直径大于1厘米的空间碎片数量就有超过11万个。
对于此种担忧，中国载人航天工程新闻发言人武平介绍，天宫一号自身带有防护板，可以遮挡微小碎片对飞行器的撞击，而其自身2毫米-3毫米厚的金属外衣，也能起到很好的防护。
为了保护天宫一号在轨运行的安全性，科技工作者们制定了专门的预警机制，并用黄、橙、红代表不同的预警等级。
为了精确计算空间碎片出现的可能性，科技工作者还引入碰撞概率的概念，依此判断碎片与天宫一号发生碰撞的概率。天宫一号在太空飞行的每一天，科技人员都会进行碰撞概率的计算，看看那些散落在太空的“不速之客”有没有可能对天宫一号产生威胁。
初步计算的结果表明，天宫一号在轨运行的过程中，是不会遇到危险的“访客”的。万一遇到危险，技术人员会在地面向天宫一号发出指令，改变其飞行轨道及速度，避开危险物后，再回到预定的轨道继续飞行。
■花絮
天宫一号
总体部主管设计师仅26岁
“在我们这个团队里面，我算是最年轻的。”天宫一号总体部主管设计师张伟，今年才26岁。从2004年开始参加工作，张伟就参与了天宫一号的总体设计，29日随着舱门的关闭，也预示着张伟和同事们的工作进入了一个新的阶段。天宫一号整个实验舱的舱内工作在29日才结束。张伟说，关门的一瞬间，他有一点小激动，等于之前所有的工作、心血都在这一刻封存了。
天宫一号将给太空带来怎样的中国色彩？中国航天科技集团公司空间实验室系统副总设计师白明生29日透露：天宫一号搭载了一枚中国结飞上太空，把浓郁的中国风情带入浩渺太空。
“我们要把传统的中国文化融入到天宫一号里面。”白明生说，中国结将挂在实验舱中，届时全世界都可以通过摄像机镜头看到这一美妙图景。 “在考虑搭载物品时，设计团队有很多想法，但中国结这一设想得到了认同。”
中国结随天宫遨游太空
天宫切实服务百姓生活
空间应用系统副总设计师张善从29日表示，天宫一号上共安排地球环境监测、空间材料科学和空间环境探测三方面空间科学实验，实验成果或将对百姓生活带来积极影响。
“天宫一号在地球环境监测方面安排了一个高光谱成像仪，这项空间科学实验对百姓生活将带来积极影响。”张善从说，光谱成像仪对于资源勘探、环境监测以及解决百姓关心的食品安全问题都能发挥作用。“如大气的污染情况，国家的矿产资源、油气资源、海洋资源分布，以及农作物中重金属的含量及分布情况等，都可以通过高光谱成像仪进行探测。”
新华社 晨宗 |
