在上一期节目中，我们了解过天宫二号的发射和肩负的重大使命。它要解决的是有一定规模，而且短期有人照料的空间应用问题。在天宫二号成功发射升空的一个月之后，也就是2016年的10月份，神舟十一号飞船与天宫二号进行了自动交会对接，两名航天员成功进入天宫二号。 

　　这是我国第一个真正意义上的空间实验室，航天员要在里面开展太空中期驻留实验。为了保障航天员身体状况，顺利执行任务，科研人员在设计之初，从多个方面进行了载人宜居环境的技术升级。那么，在这个太空生活空间里究竟有哪些高科技应用呢？ 

　　首先，我们要清楚一个事实：不论是普通人，还是航天员，因为长期生活在地面有重力的环境里，一旦进入失重环境，身体会发生各种变化，产生诸多的不适应。所以，为保障空间实验室有一个舒适的生活环境，科研人员也是费劲了心思。 

　　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，航天员就是在这里面工作和生活的。 

　　我国航天科技集团的科研人员说，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。这里使用的密封配件，除了要求密封性能安全可靠以外，还要求材料安全无毒，能经受住零下70摄氏度到零上200摄氏度高低温交变、高真空、强紫外辐射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，可以安全使用30年这是基本标准。 

　　航天员在天宫二号生活和工作的空间大约有15立方米。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摄氏度，湿度为50%左右。氧气浓度与地面一致。另外，还备有大小便收集袋，这种收集袋采用了负压技术，能够避免异味散出。 

　　由于航天员是在天宫二号发射1个月之后进入的，所以，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。 

　　天宫二号还为航天员准备了外部绣有祥云图案的睡袋。睡袋采用了特殊材料，具有抗阻燃、防静电、松紧可调、重量轻等特点。此外，还备有保暖内衣、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。 

　　说到设计师们的细致程度，还体现在空间实验室内部墙壁的颜色。空间实验室内部墙壁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，多层次的颜色划分可以带给航天员清爽的感觉。 

　　前面我们说到，人长期生活在地面有重力的环境中，一旦进入失重环境，身体就会产生不适应的情况，其实这是失重生理效应。为了监测航天员身体状况，天宫二号携带了不少“宝贝”： 

　　例如，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，这套设备也在使用。 

　　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。这个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了基础。 

　　为了保障航天员的身体健康，研制单位专门为航天员设计了“骨丢失对抗仪”。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，来对抗骨质疏松。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，可以促进骨骼合成，有效抑制骨质疏松的发生，对消除疲劳也有良好的辅助作用。 

　　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。 

　　为了达到全面锻炼的目的，天宫二号还安装了太空锻炼器材，包括特殊的跑步机用于锻炼全身肌肉、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。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，有弹性的带子会把人勒住，人就不会飘起来，腿部也会感到更加有力。 

　　天宫二号总设计师朱枞鹏说，科研人员进行的全面改装和升级，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，更在很大程度上提升了它的性能和智能化程度。例如，环境控制与生命保障系统在天宫二号密闭舱内，就为航天员创造了一个安全适宜的人类生存环境，保障航天员的身体健康和工作效率。 

　　在设计师说到的这套系统中，环控控制器是用来接收相关分系统的控制信号的。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。 

　　而环控检测装置主要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。二氧化碳分压传感器用于测量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。 

　　还有一个是在轨有害气体检测装置，主要担负起舱内“环保卫士”的使命。这个装置3分钟就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。它采用了一种全新的气体检测方式，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、甲醇、乙醇等共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，而且灵敏度也更高。在航天员入住前，会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，航天员就可以放心入住了。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。 

　　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，技术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，并通过技术攻关进行解决，以最大限度地把噪声控制在最小的指标范围内。 

　　总的来说，从空间实验室配套系统，到航天员生活环境的技术革新，不仅仅彰显了我国航天载人技术水平的提升，更为我国空间站建设做了进一步的技术验证。 

　　从载人飞船过渡到载人航天基础设施的实验性航天器，天宫二号空间实验室已经为建造复杂程度更高的空间站，做好了前期准备工作。总设计师朱枞鹏介绍说，空间站建设是我国载人航天工程战略的第三步，计划于2020年左右建成，2022年全面运行。 

　　在下一期节目中，我们将继续走进天宫二号，来听听在这个空间实验室内究竟做了哪些科学应用实验。