太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

爱上狐狸的猫 · 发表于 2016-10-16 06:49

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按计划，“神舟十一号”载人飞船将于10月中旬在酒泉卫星发射中心发射。
国庆假期的结束意味着神舟十一号发射任务已经进入倒计时了，按照计划，神舟十一号载人飞船将于10月中旬在酒泉卫星发射中心发射，主要承担航天员运送和空间站技术验证两大核心任务。进入太空后，它将与天宫二号形成组合体，完成我国迄今为止时间最长的30天载人飞行。
9月15日，我国用长征二号F-T2火箭成功发射了天宫二号空间实验室。9月25日，北京航天飞行控制中心对天宫二号成功进行两次轨道控制，将天宫二号调整至距地面393公里的轨道上，使其正式进入交会对接准备阶段。我根据目前掌握到的信息和以往的一点经验对“天宫二号与神舟十一号载人飞行任务”做一个简单梳理，以下内容为个人拙见,仅供参考。如有不妥,还请包涵。
任务概况
在对此次任务进行梳理前，我们不妨先对任务做一个简单的了解。本月中旬航天员要执行的是 “天宫二号与神舟十一号载人飞行任务”，这是自神舟十号以来，我国航天员再一次执行载人飞行任务。那么，此次飞行任务的主要目的是什么呢？如果你经常关注中国航天的有关消息，你就会发现每次任务前，中国载人航天工程办公室都会发布一个任务方案，9月份，中国载人航天工程办公室发布了《空间实验室飞行任务方案》，对空间实验室飞行任务的主要目的做了简单的概括，主要目的是：突破和掌握货物运输、航天员中期驻留、推进剂补加、地面长时间任务支持和保障等技术，开展空间科学实验与技术试验，为空间站建造和运营积累经验。需要说明的是，空间实验室飞行任务阶段由四次飞行任务组成：长征七号运载火箭首次飞行任务、以及天宫二号、神舟十一号和天舟一号共4次飞行任务，本月中旬将要实施的神舟十一号载人飞行任务是空间实验室飞行任务中第三次飞行任务。
其中，还对技术状态做了简单说明，天宫二号空间实验室采用实验舱和资源舱两舱构型，全长10.4米，舱体最大直径3.35米，起飞质量8.6吨，设计在轨寿命2年。天宫二号由长征二号F-T2火箭在酒泉发射场发射。神舟十一号飞船与神舟十号飞船技术状态基本一致，根据任务和产品研制需要，进行了部分技术状态更改。神舟十一号飞船由长征二号F-Y11火箭在酒泉发射场发射，飞行乘组由2名男航天员组成。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

天宫二号空间实验室在做热试验准备 (图源：中国运载火箭技术研究院、中国航天科技集团第五研究院）

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天宫二号空间实验室飞行示意图 (图源：中国载人航天官方网站)

神舟十一号载人飞船在酒泉发射场发射，入轨后经变轨调相，与天宫二号交会对接构成组合体，航天员进入天宫二号，开展空间科学实验和技术试验。组合体运行第 30 天，神舟十一号与天宫二号分离，航天员乘返回舱返回四子王旗主着陆场。天宫二号继续在轨飞行。

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神舟十一号飞船示意图 (图源：中国载人航天官方网站)

以上就是此次飞行任务的相关概况，在对任务概况了解后，我们再来详细的说一说任务的构成要素。目前，我国载人航天由航天员系统、空间应用系统、载人飞船系统、货运飞船系统、长征二号F运载火箭系统、长征七号运载火箭系统、长征五号B运载火箭系统、酒泉发射场系统、海南发射场系统、测控通信系统、空间实验室系统、空间站系统、着陆场系统以及光学舱系统在内的14个系统组成。中国载人航天工程是我国航天史上迄今为止规模最大、系统组成最复杂、技术难度和安全可靠性要求最高的跨世纪国家重点工程。载人航天需要多个系统共同携手努力来完成，所以，每一次发射、每一次突破的背后都凝结着无数航天人的汗水与智慧。在这里，向每一位辛勤付出的航天人道一句：辛苦了！

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中国载人航天系统组成 (图源：中国载人航天官方网站)

为了介绍的更加详细，我们不妨将此次任务涉及的几大任务系统一一说起。
航天员——飞天乘组猜测
也许我们都会有这么一种感觉，相比于其他发射任务来说，凡是载人的航天发射任务更加引人注目。这次也不例外，这次，2名男航天员将乘神舟十一号载人飞船遨游太空，并且进驻天宫，开展相关空间实验。关于此次任务航天员的猜测，在今年的6月份，长征七号首飞之前，我曾写过一篇文章进行了简单的分析，具体请看：神舟十一号航天員猜想除了上次的分析，我还想再补充一点，那就是是否为了保险起见，同时再让两名已经有过出征太空经验的航天员执行此次任务，考虑到此次任务还需要与天宫二号对接，如果再附加一个条件的话，那就是让有交会对接经验的航天员再次上天，我们可以简单划定一个范围，执行神舟九号与天宫一号(微博)交会对接任务的航天员景海鹏、刘旺和执行神舟十号与天宫一号载人飞行任务的航天员聂海胜、张晓光都有可能再次出征。在这四名航天员中，刘旺和聂海胜还有手动操控对接的经验，对于此次任务而言，官媒只是说神舟十一号飞船将与“天宫二号”进行空间交会对接。但具体是手动还是自动目前没有批露。个人感觉应该会有手动对接，因为在地面模拟上千遍不如在太空操控对接一遍，机会非常宝贵。试验次数越多，经验才会更加丰富。在刘旺和聂海胜之间选一个人的话，我感觉可能是刘旺，他有年龄上的优势，他是我国第一批航天员中年龄最小的一个，另外，作为我国飞船与目标飞行器手动交会对接第一人，在神九上天之前，他在地面进行了1500多次手控交会对接训练，并且成功率保持在百分之百。所以由此来看，刘旺执行此次任务的可能性也非常大。
总的来看，神舟十一号的两名男航天员可能是刘伯明与潘占春搭档，或者刘伯明与邓清明搭档。还有可能是刘伯明与刘旺，或者刘旺与潘占春搭档，或者刘旺与邓清明搭档。为什么反复提到潘占春与邓清明，我感觉如果再不上天执行任务可能就没有机会了，他们面临着退役的残酷现实。
在猜测的这几组搭档中，我感觉最有可能执行此次 “天宫二号与神舟十一号载人飞行任务”的航天员是刘伯明和刘旺。如果按照以老代新的方式搭档，有可能是刘伯明与蔡旭哲、汤洪波、张陆其中一人；或者是刘旺与蔡旭哲、汤洪波、张陆其中一人；备份乘组是潘占春、邓清明等人。为什么没有考虑其他航天员，因为他们大部分都在最近一段时间或者说最近几个月都有露面，所以排除了。
具体是谁目前官方没有透露，还是那句话，不论是谁，我们都很期待；不论是谁，都会全力以赴，尽全力完成此次任务！

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问天阁外景（图源：新华社张宝印摄）

问天阁外有一个小广场，它有一个好听的名字：圆梦园是啊，这里是航天员出征的地方，也是飞天梦开始的地方。很喜欢“圆梦园”和“问天阁”这两个名字，航天员出征处圆梦园和问天阁如今已成游客必到之处，人们对这两个名字印象都很深刻，但却没有几个人知道，这两个名字是福建籍少将、曾任酒泉卫星发射中心副主任于本城起的，由时任工程总指挥李继耐上将最终批准的。
关于飞天乘组的选择、航天员出征咱们先说到这里，接下来我们说说载人飞船吧。
载人飞船——神舟系列飞船
我们知道，我国目前正在使用的是“神舟”系列载人飞船，按在太空中飞行状态，从前到后依次由轨道舱、返回舱和推进舱和一个附加段构成，总长约7.4-9.2米，整船重约8吨，最大直径约2.8米，为与其它航天器、未来空间实验室和空间站对接，根据飞行任务需要，最前端可安装交会对接机构。从神舟八号以来，因为要与目标飞行器、空间实验室对接，飞船前端都安装了交会对接机构。从神舟十号开始，神舟飞船已经基本定型，只是会根据每次任务要求，做相应的小调整。

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飞船示意图自左向右依次为轨道舱、返回舱、推进舱 (图源：中国载人航天官方网站)

对了，再多说一句，神舟飞船飞行速度约每秒7.9公里，每小时飞行2.8万公里，每90分钟绕地球一圈。所以，航天员每天都可以看到16次日出。航天员透过舷窗，我们可以看到美丽的地球，还可以看到日月星辰。由于航天器处于大气层之外，没有了的大气的阻挡和干扰，所以航天员们看到的星星格外的明亮，但是看到的星星不会闪烁。同样，由于没有了大气对光的散射作用，航天员看到的天空不是蓝色的而是深邃的黑色。航天员王亚平曾描述过自己在太空的经历，她说：飞船在太空每天绕地球16圈，能看到16次日出。但是航天员在太空的作息规律还是按照地面上24小时北京时间实行。有时按照作息规律应该午休了，可是舷窗外却是星光点点；有时应该晚上休息了，可舷窗外依然阳光灿烂，有一种穿越的感觉。

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神九航天员在天宫一号拍摄的地球 (图源：中国载人航天官方网站)

这次，神舟十一号飞船与天宫二号对接后，计划在天空二号驻留30天，加上独立飞行3天，总飞行时间从神舟十号的15天增加到33天，将是我国持续时间最长的一次载人飞行任务。期待航天员能拍摄更多美丽的地球画面。也期待官方能以宽广的胸襟及时向公众展示这些照片。
关于载人飞船先说到这里。接下来说说与载人飞船密切相关的运载火箭。
用于发射神舟十一号载人飞船的长征二号F遥十一火箭，按流程完成了出厂前所有研制工作。8月 3 日，火箭从北京启程，经铁路运输，于6日安全运抵酒泉卫星发射中心发射场，开展发射场区总装和测试工作。

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“长征二号F”运载火箭(CZ-2F) （图源：路透社/Jason Lee）

“长征二号F”运载火箭全长58.34米，起飞质量498吨。火箭由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成。是中国目前所有运载火箭中起飞质量最大、长度最长的火箭。这么庞大的一个大家伙，火箭加上飞船重量约44吨，其它的都是液体推进剂。因此，火箭的90%都是燃料。飞船重量为8吨多，占船箭组合体起飞重量的六十二分之一：要把一公斤的东西送入轨道，就得消耗62公斤的火箭燃料。

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换个视角看火箭，感受一下高度，恐高有没有？（图源：新华社王建民摄）

目前火箭所使用的主要燃料是偏二甲肼（C₂H8N₂），四氧化二氮( N₂O₄)作为氧化剂。燃烧起来是橙色火焰。使用偏二甲肼和四氧化二氮作为燃料和氧化剂，技术上虽然成熟，但这两者都是剧毒物质。不知道大家有没有注意，去年我国全新研制长征六号运载火箭和今年的长征七号运载火箭发射时，火焰与以往有很大不同，发射时是白色的火焰，尾焰比以往更长。这是因为这两种新型的运载火箭采用的是新一代的液氧煤油发动机，使用煤油作为燃料，液氧作为氧化剂。因为燃烧后主要生成水，所以在飞行轨迹上水蒸汽凝结，形成白色的烟雾和轨迹。美国、日本、欧洲普遍采用液氢做燃料，液氧做氧化剂。两者都是清洁无毒的材料，从环保角度来讲更清洁、更安全。
我们可以做一个对比，看看火焰长度和颜色是不是和之前有很大不同。

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发射火焰对比图（图源：左：新华社燕雁摄；右：新华社王建民摄）

大家可以在观看神舟十一号发射时注意这一细节。
前面我们对飞天乘组、载人飞船以及运载火箭做了简单说明，下面我们来说一说承担此次发射任务的酒泉卫星发射中心。
发射场——酒泉卫星发射中心
酒泉卫星发射中心又称“东风航天城”，简称(JSLC)，位于甘肃省酒泉市东北地区,海拔1000米,始建于1958年10月,占地面积约2800平方公里。具体位置在内蒙古自治区额济纳旗境内，东经100度12分，北纬40度58分，地形以戈壁、沙漠为主，是我国唯一的现代化载人航天发射场。中心所处地区一年四季分明，是典型的内陆气候。长年干燥少雨，天高云淡，年晴朗天气在260天左右，能见度极好，具有良好的卫星发射自然环境条件。当时以“酒泉”命名，一是因为当时各国导弹卫星发射场起名时均避开真实地址，二是发射场地处茫漠戈壁，很难选一个有知名度的地名，而酒泉是与发射中心距离最近，且在历史上是有名的城市。另外，1969年阿拉善盟曾划离内蒙古自治区辖区，其中额济纳旗划归甘肃省酒泉市辖区，到1979年阿拉善盟包括额济纳旗又恢复为内蒙古自治区辖区。所以，就将中心命名为酒泉卫星发射中心。
现在的酒泉卫星发射中心非常漂亮，可是当初建设发射基地时，可以说是相当的艰难。指挥当年建筑工程的原中央军委工程兵司令员陈士榘将军回忆这段历史时说，这是一场同天斗，同地斗，改造大自然，征服大戈壁的大兵团作战。
据酒泉卫星发射中心史料记载，中央政府当时从全国调集了10万大军参加建场工作。中国人民志愿军第20兵团刚从朝鲜归国，征尘未洗，就奉命西下，从此这支部队隐姓埋名20余载。这支部队的神秘消失在当时还引起了某些国外情报机构的种种猜测。铁道兵、工程兵、通信兵、汽车运输部队和地方科研院校、建筑公司，也纷纷抽调精英，从四面八方汇集到大戈壁。
酒泉卫星发射中心有两处“圣地”，一处是载人航天发射场，一处是东风革命烈士陵园。陵园占地约3万平方米，绿树成荫。聂荣臻元帅、13位共和国将军、685名官兵、科技人员、职工和家属长眠在这里。在酒泉卫星发射中心有一个不成文的传统：车辆经过这里，会主动鸣笛；每次重大发射任务前，航天人会来这里祭奠。在这里，倒下了的人们依然能够看到高高的发射架，能够最早听见火箭的轰鸣，最早看到卫星和飞船升空。

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酒泉卫星发射中心卫星图 (图源：Flash Earth)

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酒泉卫星发射中心发射场（图源：情系酒泉卫星发射中心网站）

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东风革命烈士陵园（图源：中广军事记者邓曦光摄）

我希望大家看完这篇文章后再去详细了解一下东风革命烈士陵园，如果你要问中国航天为何有现在的发展，答案就在东风革命烈士陵园的碑阵里，那里，是一个不能被忘记的地方。
“神舟十一号”飞船发射在即，这个地方必将再次成为人们关注的焦点。
这里有亚洲最高的单层建筑——垂直总装测试厂房。可同时总装测试两发火箭。飞船、逃逸塔、火箭在此构成完整的船箭塔组合体。

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东风革命烈士陵园（图源：中广军事记者邓曦光摄）

走出垂直总装测试厂房的大门，神舟十一号飞船就将踏上它的转运路。厂房前面有两条铁轨，将总装测试厂房和发射塔架连在了一起，这条1.5公里长、20米宽的转运轨道为世界最宽的无缝钢轨，船箭塔组合体就是通过这条轨道从技术区转往发射区的。沿着这条铁路，飞船就走到了梦想起飞的地方。在总装测试完成后，承载着组合体的活动发射平台会缓缓驶出载人航天发射场垂直总装测试厂房，在完成各项技术状态确认后，沿着1.5公里长的无缝钢轨，以每分钟不超过20米的速度，转运至发射塔架。船箭组合体的活动发射平台有60多米高，处在火箭顶端的飞船已经完成推进前的加注，转运期间组合体头重脚轻，为确保安全，科研人员会严密组织，精心操作，持续监测风速和天气情况，所以每次要差不多要用1个多小时的时间走完这1.5公里。

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换个角度感受这1.5公里（图源：情系酒泉卫星发射中心网站）

转运完成后，船箭组合体就会被固定在发射塔架上。这个发射塔架高105.52米，采用全钢架结构。设10层固定平台，四节回转平台。好了，转运完成后火箭就会被紧紧包裹在发射塔架上，静待飞天时刻的到来。
前面我已经对航天员乘组、载人飞船、运载火箭以及发射场做了简单的介绍，搞清楚了这些，我们就能够对一次航天发射的前期准备工作有了了解，这将会帮助大家更清晰的认识、了解此次发射任务。
下面我们进入发射倒计时，较完整的模拟一次载人航天发射，看看我国的载人航天发射的具体流程是怎样的。
发射倒计时——箭在弦上
我们将船箭组合体转运在发射塔架之后作为倒计时开始的时间点。好的，倒计时开始，不要走开，跟我来。
1、大约发射前一周时间，承载着船箭组合体的活动发射平台会缓缓驶出载人航天发射场垂直总装测试厂房，转运至发射塔架。

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转场——发射统计

2、船箭组合体转运至发射场的消息一公布，人们的航天热情便会逐步提高起来，这也算是发射前的一个预热吧。媒体也会开始密切关注发射的相关消息。（这次比较低调，哈哈）
之后的差不多这一周的时间，有几个时间点值得关注。主要包括全系统演练、全区合练，飞行任务总指挥部新闻发布会等等。下面分别来说一下。
全系统演练
全系统合练，相当于正式发射的预演。这主要是为了验证航天员、飞船、火箭、发射场、测控通信等各参试系统组织是否严密，指挥员口令是否准确，技术人员操作是否熟练，系统之间是否协调一致。航天员飞行乘组是否配合默契，程序执行是否准确无误。全系统演练一般会进行一到两次。
全区合练
这是此前进行的全系统合练之后的一次更重要的演练。合练一般由北京航天飞行控制中心统一组织指挥，是除“点火发射”之外，参试测控通信系统最多、最全、最贴近实战的一次综合模拟演练。全区合练，既是正式发射程序的演练，也是检验各系统工作是否符合实战要求，及时发现和解决问题的重要途径。火箭、飞船、发射场、测控通信、着陆场等七大系统会全部参加，从陆上到海上，全系统、全岗位完全按照发射实战要求，练指挥、练操作、练协同。全区合练一般也会进行一到两次。
合练达到预期目的后。合练结束，所有技术状态将全部“冻结”，待命执行发射任务。
全区合练完成后一到两天，火箭一般就会进入正式发射倒计时阶段。
飞行任务总指挥部新闻发布会
载人飞行任务总指挥部新闻发布会一般会在火箭发射前一天召开，时间一般是下午3点，但是，由于此次任务选择的发射时间是早晨，所以会有些调整，根据CCTV13-新闻频道的节目单消息，飞行任务总指挥部新闻发布会及航天员记者见面会时间为明天上午9:00-11:00。(具体以实际时间为准)地点一般都是在酒泉卫星发射中心。这场发布会特别引人关注，因为发言人会正式公布载人飞船的发射时间以及众人瞩目的最终飞行乘组人员名单。
所以，此次 “天宫二号与神舟十一号载人飞行任务” 总指挥部新闻发布会会在10月16日9时在酒泉卫星发射中心召开，发言人应该还是中国载人航天工程办公室副主任武平女士。

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飞行任务新闻发布会（图源：新华社琚振华摄）

由于发布会时间调整，所以开场白应该也有所改变，由“女士们、先生们，记者朋友们，下午好！受任务总指挥部委托，由我向大家介绍……”改为“女士们、先生们，记者朋友们，上午好！受任务总指挥部委托，由我向大家介绍……”哈哈，让我们拭目以待。
如果你不准备看完整场新闻发布会，没关系，你只要耐心听2分钟就可以了，开场白之后会首先公布最后的发射时间，之后是航天员乘组。这，不正是大家最想知道的么。
任务总指挥部新闻发布会召开完之后，不要走开，在问天阁，将要举行神舟十一号航天员飞行乘组与记者见面会。届时，飞行乘组将正式与公众见面。问天阁是航天员的生活区，在最后的几天中，外人不能随便进入。因为里面已经实施了三级隔离，如果想要进入的话，需全副武装（带上帽子，穿鞋套，穿隔离服）。当然也会在带有玻璃墙的被隔离的房间里举行见面会。

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天宫一号与神舟十号载人飞行任务航天员飞行乘组与记者见面会（源：美联社/Andy Wong）

至此，一切都已经准备好了。接下来的一天，也是最紧张、最激动、最忙碌的一天。
24小时倒计时
在最后的一天时间里，火箭开始加注燃料，加注开始后，各个加注管路阀门一一打开，特种燃料通过加注软管从库房流向乳白色的火箭。管内的特种燃料包括四氧化二氮和偏二甲肼两种，其中四氧化二氮是氧化剂，偏二甲肼是燃烧剂。特种燃料对温度要求非常高，加注时燃料的温度必须保证在5摄氏度，发射时箭体内燃料温度必须控制在15摄氏度，这是最理想的状态。推进剂加注是火箭发射前最后一道工序，火箭加注了特种燃料后，就进入了不可逆阶段，也就是说，火箭一旦如期加注，发射窗口基本就不会更改了。
好，我们将视角转向另一个地方——北京航天飞行控制中心，这里被称作是交会对接飞控的神经中枢。中国第一位航天员杨利伟曾做过一个形象的比喻,如果飞船是大风筝,那么飞控中心就是线。从发射前负三小时开始，所以人员进入岗位，飞船升空后，这里将会对飞船和空间实验室进行全程统一的调度、指挥和控制。这里，也是空间实验室飞行任务总指挥宣布发射成功的地方。我们期待这里一次次热烈的掌声，我们也期待这里发出一系列正常的口令。
视角转到四子王旗主着陆场。如果不是因为神舟飞船从这里回家，四子王旗也许是一个不为大多数中国人所知的地名。这个隶属于乌兰察布市、在行政区划上相当于县的小镇，位于呼和浩特市以北150公里左右。只有20万左右人口的四子王旗，面积却有24000多平方公里，面积为2160平方公里的主着陆场还不到它的1/10。地广人稀、地势平坦，正是成为飞船着陆场的必备条件。
从飞船升空的那一刻起，着陆场系统就已经全面启动。虽然飞船在轨运行一切正常，但着陆场系统除了几个飞船上升段的应急回收搜救区已经解除任务外，包括主、副着陆场和分布在国外内的10多个飞船应急返回搜救点一直处于紧张的随时待命状态。
如果说载人航天是一场接力赛，那么着陆场系统就是是跑最后一棒的选手。
下面，我们再次转换视角，从四子王旗大草原来到茫茫的太平洋。这里有我们的“远望号”航天远洋测控船队。
今年7月12日，我国新一代远洋航天测量船——远望7号船，在完成60余天的海上综合校飞后，正式入列中国卫星海上测控部。至此我国目前已经拥有了7艘远洋测控船，分别命名为远望一号至远望七号。“远望”系列航天远洋测量船由通用船舶平台和航天测控装备两大部分组成，分为船舶、测控、通信、气象4个系统。主要负责火箭、卫星、飞船等各类航天器的海上跟踪测控任务，并与航天任务中心进行实时通信和数据交流，准确测定火箭、卫星、飞船的着落点。目前共有4艘“远望”在役，分别是“远望3号”、“远望5号”“远望6号” 和 “远望7号” 。
为了备战神舟十一号载人飞行任务， “远望5号”“远望6号” 和 “远望7号”三艘航天测量船分别于9月初、10月2日、10月8日出发，执行神舟十一号飞船发射在内的多次海上测控任务。

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新一代远洋航天测量船——远望7号（图源：goodboy-HD 摄影）

在执行海上测控任务中，远望团队劈波斩浪，克服重重困难，一次又一次圆满的完成测控任务。在这里，我要对他们说一声：辛苦了！
说到了航天测量船，我们借此机会说一下测控通信系统，在我国载人航天工程的系统中，相对来说测控通信系统是最不容易被人们注意到的，但是作为这个系统代表的航天测控网，贯穿着每次载人航天飞行任务的全过程，如果把神舟飞船看作放飞太空的“风筝”，那么，航天测控网就是那根重要的“风筝线”。
在神舟飞船“巡天”的整个过程中，测控通信网始终掌管着神舟飞船的一举一动，从它的发射“启程”开始，测控通信网就通过强大的捕捉机构和能力，始终对神舟飞船的运动和工作状态进行着严密的测控和控制。航天测控通信网一般由航天控制中心、分布在世界各地的若干航天测控站（包括海上测量船）以及空中空间测控平台（如测量飞机、跟踪与数据中继卫星等）组成。
我国目前已经建成了新的陆海基载人航天测控通信网。主要包括北京、东风、西安三个指挥控制中心，东风、渭南、青岛、厦门、喀什等5个固定测控站和国外四个陆上测控站包括卡拉奇站、纳米比亚站、马林迪站和智利站，活动测控站以及四艘“远望”号测量船。我们在看发射直播时,直播屏幕左上角经常会出现滨海、南亚、喀什等文字,这些名字分别表示东非肯尼亚的马林迪测控站、南亚巴基斯坦的卡拉奇测控站和中国新疆的喀什测控站。

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中国天地一体航天测控网示意图（2013年）（图源：齐鲁晚报）

在这里还要提一下 “天链一号中继卫星”，中继卫星系统作为我国陆海天基三位一体载人航天测控通信网的重要组成部分，发挥了举足轻重的作用，这使得航天测控覆盖率有了很大幅度的提高。目前，“天链一号01星”“天链一号02星”与“天链一号03星”已经实现了组网运行，使我国航天测控覆盖率提升到近100%，基本消除航天器测控盲区，这标志着我国正式建成比较完备的第一代中继卫星系统。

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天链一号3颗卫星实现组网运行（图源：中国军网）

说完了测控通信系统，我们再回到发射倒计时。
8小时准备
如果一切正常，“零号”指挥员就会下达8小时准备的口令。发射指挥大厅的零号调度岗位就要担负起最后的重任了，为最后的发射做准备。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

航天飞行任务零号指挥员

9月15日，天宫二号发射当天，首次担任中国载人航天工程零号指挥员的王洪志坐在发射指挥大厅的零号调度岗位上，他是中国载人航天工程发射场系统的第5位零号指挥员。这次神舟十一号发射任务时，他依然会坐在这个岗位上，伴随着他的口令，中国航天又将开始新的征程。

进入倒计时8小时，每个系统都要对各自担任的工作进行最终的确认，各系统会进行最后的测试。
通信保障是最先进入8小时倒计时的参试系统，为了确保发射期间通信线路的安全畅通，发射场驻地的民兵和公安民警会迅速行动起来，共同守护埋设在戈壁滩上的光缆。
此时，问天阁，教练和保障人员会对航天服的气密性做最后的检查，发射场附近的测控站点也会做最后的检查。同时，主着陆场、副着陆场也会展开应急搜救，以应对意外情况。
接下来进入发射前三小时准备。
3小时准备

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

为神舟十号航天员壮行（图源：新华社李学仁摄）

说到了航天员出征，我们来较详细的谈一谈航天员出征的有关事项。
很多人都记得这些场景：杨利伟的刚毅、自信，站在玻璃厅内向大家挥手致意，身后的墙上挂着大幅的五星红旗鲜艳夺目，诸如此类的庄重场景，在国人心中留下了深刻的印象，以精彩、经典的瞬间载入了中华民族的历史画卷。但很少人知道这些都是出自曾任酒泉卫星发射中心副主任的于本城和他的同事之手。
“载人首飞是举世瞩目的大事，航天员的一举一动代表着国家形象。可是，航天员在发射场的活动组织，在我国没有现成经验和模式可以借鉴；国外航天员的首飞出征活动也没有相关历史资料，我们只能发挥自己的想象力和创造力去策划。”于本城介绍说。出征活动必须在发射前3小时，用40分钟时间，在3个不同场地，完成党和国家领导人接见、航天员请示出征和从沿途到发射架下进行有几千人参与的送行这样3项活动，涉及发射程序节点、新闻场景、群众场面和安全警卫，必须完美准确、万无一失，否则就会影响到整个发射程序。如果有一点瑕疵，不可能重新再做，就会成为历史的缺憾。
其一，两位航天员先报告出征，报告完毕后，再与欢送的人群见面。而“神五”航天员杨利伟的报告仪式是在欢送的人群簇拥中完成的。这样改进的目的是为了更加有序，也是因为航天员太空活动时间更长、检疫隔离的安全要求更高；其二，在两位航天员的面前，各放一个话筒，在报告词的结尾，他们分别报告自己的名字。其三，航天员从驻地乘车前往发射场的过程中，车速从原来的每小时40公里提高到60公里，为了体现勇士出征那种勇往直前、气壮山河的气势。其四，载人航天工程总指挥、副总指挥和总设计师将两位航天员送到发射架下，在航天员即将进入电梯时，大家给航天员行一个庄重的军礼，总指挥迈步向前，并再次为他们送上嘱托和祝福。——摘自《载人航天》, 2004(1)《精心打造首飞航天员启航出征活动的经典历史瞬间》(作者于本城)
这些你都注意到了吗？看到没有，这就是细致，这就是严谨，这就是用心！
航天员报告完毕后，就要来到之前提到的问天阁前面的圆梦园广场，与欢送的人群见面。
“出发！”随着载人航天工程总指挥一声令下，执行神舟十一号飞行任务的2名航天员就将开始踏上为期33天的太空之旅。
伴随着《歌唱祖国》，航天员将乘车前往发射场。问天阁距离发射塔架差不多7到8公里，由于车速有限制，要用10多分钟的时间来到发射塔架。在这期间你会发现，航天员每人手中都拿着一个小箱子，箱子上有管子连接航天服。这是小型的便携通风装置，带电源和风扇，可以连接舱内电源。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

航天员准备出发，前往发射场（图源：新华社记者李刚摄）

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

航天员通往发射塔架路线 (图源：Flash Earth)

航天员抵达发射塔架后，总指挥会为航天员送上嘱托和祝福，大家挥手致意。航天员乘电梯抵达发射塔架上方入舱口处准备区域，准备进舱。到这个时候，任务就已经进入到最后2小时准备了。

对于这次任务而言，出征仪式会在凌晨举行，但是，热情会一直不变！
2小时准备
进入2小时准备阶段，火箭和飞船开始加电，开始一些参数的检查。
航天员陆续进舱。
进入返回舱后，航天员也要对仪器进行检测调试，如，检查航天服的气密性、看飞船的状态、与各号进行话音图像检查。
之后，北京和酒泉两个中心会分别下达1小时准备口令。
1小时准备
发射塔架最高的一层回转平台，也就是第四组回转平台打开，火箭顶端逃逸塔的尖部露出来，分布在全国各地的各测控站点分别报告准备情况，大洋上的远望号测量船也向北京报告准备情况。
之后发射塔架的最下面一组回转平台会缓缓打开，火箭助推器清晰可见。
航天员医监医生会分别与两名航天员通话，询问航天员身体状况，航天员分别报告身体情况。
第二组回转平台打开。
第三组回转平台打开。
30分钟准备
30分钟准备的口令下达。
也就是在这个时刻开始，零号指挥员成为发射场的总指挥、总调度，一个声音号令全国各个号位。
发射塔架的回转平台全部打开，火箭箭体上鲜艳的五星红旗和“中国航天”4个大字会格外醒目，国旗旁边还有中国载人航天工程LOGO ，超漂亮！
航天员静静地坐在返回舱内，各持一本手册，对照手册按步骤进行发射前的各项检查和状态确认。
发射区30分钟撤离人员撤离发射塔架。
15分钟准备
15分钟准备口令下达。
发射区15分钟撤离人员撤离发射塔架。这也是最后的撤离人员。
总指挥与航天员通话，0号指挥员下达15分钟准备口令。
点火时设定。
点火时设定后，将装订到火箭的控制程序中，火箭将按设定时间自动点火，以保证点火时间精确到秒。这也就是所谓的“零窗口”发射。而这样做的目的，是为了提高飞船的入轨精度，节省飞船调整轨道的燃料。
5分钟准备。
航天员放下压力服面罩。检查束缚带，复习飞行手册；各系统监测状态。
3分钟准备。
1分钟准备。
-40s 牵动
-30s 摆杆摆开到位
-3s 点火
0 起飞（以下时间均为理论值）

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

起飞！图源：新华社发（李培斌摄）

+12s 程序转弯
+120s 逃逸塔分离
+154.8s  助推器分离
+159s  一级关机
+159.5s  一二级分离
+212.5s  抛整流罩  这意味着船箭组合体已经飞出大气层，不再需要整流罩的保护。
+463.1s  二级主机关机
+582.1s  二级游机关机
+585.1s  船箭分离  这意味着飞船到达预定轨道，运载火箭系统任务完成。
——期间一系列 “光学、雷达跟踪正常，遥测信号正常。”这，也是我们最愿意听到的。
航天员感受到失重。
飞船从酒泉卫星发射中心起飞，沿着一条优美的曲线从甘肃、陕西、山西、河北、山东等地上空飞过，越飞越高，越飞越远。
远望航天测量船捕获飞船，顺利接到海上测控任务的“第一棒”。
太阳能帆板展开。在太空中可以自己补充能量了，意味着神舟飞船上升动作圆满完成，正式开始太空之旅。
北京航天飞控中心向各参测单位通报飞船入轨、太阳能帆板展开、飞船工况以及航天员感觉等情况。
宣布成功
中央军委委员、任务总指挥长、中央军委装备发展部部长，会宣布“神舟十一号”发射取得圆满成功。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

任务总指挥宣布成功（图源：中国网记者杨丹摄影）

大屏幕上会打出“热烈祝贺长征二号F遥十一运载火箭发射神舟十一号飞船圆满成功”字幕。
酒泉卫星发射中心和北京飞控中心响起热烈的掌声。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

热烈祝贺！（图源：AFP/Getty Images）

但愿一切就像计划中的那样圆满、顺利！
准备交会对接
火箭发射、飞船发射入轨后，会按预定程序完成与空间实验室的交会对接。
不过这次与以往不同的是，为了更加接近未来空间站要求，天宫二号与神舟十一号的交会对接、组合体运行和飞船返回，都是在距地面393公里的轨道高度开展。此前的载人飞行和交会对接任务是在距地面343公里的轨道高度展开，这与未来空间站的轨道高度基本相同。
轨道高度提升了，飞船高度也需要提升，所以就需要变轨，提到与天宫二号同一个高度上，这才有可能实施交会对接。所以在此次任务飞行方案中写道：入轨后经变轨调相，与天宫二号交会对接构成组合体，航天员进入天宫二号，开展空间科学实验和技术试验。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

神舟十一号飞船与天宫二号交会对接示意图（图源：中国载人航天官方网站）

从神舟九号、神舟十号与天宫一号的交会对接情况来看，第一次交会对接都是自动交会对接，但是此次任务方案中没有明确说明第一次交会对接是自动还是手动，个人感觉应该还是先验证自动交会技术。
交会对接完成，航天员将进入天宫二号开展空间科学实验和技术试验，期待在电视画面中看到经过 “精装修”之后的太空之家， “精装修”包括内部装饰材料、生活辅助设施、照明设备、空气环境等，设计可以说是相当的人性化。另外，为了让太空活动“看得见、看得清”，作为神舟十一号和天宫二号的“眼睛”，天宫二号装上了4台摄像机，其中舱内2台，舱外2台。舱内摄像机视场角度达超广角100度，成像效果更好，色彩更鲜艳。
天宫二号空间实验室搭载了全新的空间应用载荷设备，载荷数量及规模都超过了以往我国各次载人航天任务。自9月15日天宫二号入轨以来，天宫二号上的空间科学与应用载荷经过近7天的待机准备，于22日18时41分正式“开张”，绝大部分有效载荷开始运行。
为了让公众对这次实验有更多了解，中国科学院空间应用工程与技术中心发布了一些列科普海报，海报由中科院计算机网络信息中心设计制作，“天宫二号”科普海报“天宫二号”科普，大家可以点击链接去看一看。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

“天宫二号”科普海报（图源：中国科学院空间应用工程与技术中心）

在这些科学实验中，我对其中一项科学实验很感兴趣，那就是“伴随卫星”试验。
伴星释放
在天宫二号飞行期间，身边有一位摄像师和“保护神”——伴星二号。
这颗伴随卫星由中国科学院微小卫星创新研究院(上海微小卫星工程中心)负责研发，它是一颗立方体卫星，只有三四十厘米见方，类似常见的打印机的大小，学名叫做“伴飞小卫星”，搭载2500万像素的高分辨率全画幅可见光专业相机、鱼眼相机等多个载荷。在发射时，伴星由一个微型的释放机构牢牢连接在天宫二号上。
这颗卫星叫做“伴星二号”，那么“伴星一号”是哪位呢？也许你已经忘了，2008年神舟七号释放了中国第一颗伴随卫星，也就是“伴星一号”，第一次验证了伴随飞行的基本原理，获取了飞船在轨多角度全景图片和清晰视频。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

神舟七号伴随卫星（图源：中国科学院微小卫星创新研究院）

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

伴星一号对神舟七号飞船进行拍摄（图源：中国科学院微小卫星创新研究院）

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

伴星一号所拍摄的神舟七号飞船（图源：AFP/Getty Images）

2009年10月30日11时,神舟七号伴随卫星在轨正常工作400天、绕地球飞行6350圈后进入大气层,自然陨落!至此,伴随卫星飞行试验任务圆满结束。
那时的伴随卫星上只有一台130万像素的相机，而且体积较大。天宫二号上的“伴星二号”其体积比前一代已瘦身减小了1/4，但重量却增加了9公斤，这是因为新一代伴星采取了更多高集成化的设计。我们先来看一看它的样子吧。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

是不是感觉萌萌哒（图源：新华视点微信）

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

伴星二号在飞船的位置（图源：央视截图）

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

中国科学院TG-2伴随卫星发射试验队（图源：新华视点微信）

这颗伴随卫星会在神舟十一号飞船发射之后释放，个人感觉释放过程应该和伴星一号差不多，利用释放爆炸螺栓，下达释放指令后，与伴星相连的爆炸螺栓会立即炸开，伴星由弹簧机构推出，进入预定轨道，开始定向观测任务。
天宫二号伴随卫星在轨任务期间将开展对空间组合体的伴飞、飞越观测以及多平台空间协同等试验，为主航天器的技术试验提供支持，并进行多项新技术的试验，拓展空间技术应用。
伴随卫星具备全天时的空间观测能力，可监测空间碎片等对空间站造成潜在危险的空间目标。此外，利用其实时跟随的位置优势，提供空间试验的在轨任务高清图像记录，伴随卫星可为主航天器的工作状态、空间活动等提供直接的影像技术支持。
总之，我对这颗伴星的飞行充满了期待，期待由这位“太空婚礼摄像师”传回来的天宫二号与神舟十一号组合体美丽、壮观的画面。大家可以想象一下，以地球为背景，利用2500万像素的高分辨率全画幅可见光专业相机、鱼眼相机、从不同角度拍摄的组合体画面，那得多美啊！我要为伴星二号点一万个赞！好期待啊！
未来，伴随卫星是航天员可以操纵的机器人，搭载VR相机，可以实现更加复杂的空间操作任务。利用伴星和主星（空间站、航天飞机、载人飞船或大卫星等大型航天器），或者释放多颗伴星组网，可以实现多星协同工作，完成一颗卫星无法实施的应用任务，提高主星应用效率，扩大应用领域，促进空间新技术的发展和应用。
总之，未来，伴随卫星的用途将会更加广泛，将发挥越来越多更重要的作用。
说完了要开展的空间应用实验，我们来说一下航天员在天宫中的日常情况吧。
天宫二号——太空的家
在未来的一段时间里，两名航天员将在天宫二号里生活30天，他们除了工作，开展相关实验外，还可以进行娱乐、阅读。日常生活还是蛮有趣的：他们可以吃到为其个人定制的饭菜，为了让航天员们吃上热腾腾的饭菜，神舟十一号飞船在轨道舱内安放了微波炉，航天员可以在轨道舱加热食物，然后回到较为宽敞的天宫二号里就餐。
天宫二号的墙壁和各种设施都采用了更为明亮和丰富的色彩，墙壁是米白色的，扶手是蓝色的，手脚限位器是绿色的等等，给人耳目一新的感觉。
在内部设施方面，天宫二号配备了多功能工作台，不用时可以折叠，打开后则可以在上面进行电脑操作、阅读、进餐等。对通风口也进行了改造，降低了噪音。在睡眠区，灯光可以进行调节，广播也可以关闭，航天员可以携带一些个人的物品，如家人的照片等。床头有一个蓝牙音响，可以接收地面传输的紧急呼叫，而航天员的头戴式耳机也改成了无线的。
我们知道，生活在地球上，人的肌肉和骨骼总是要不停地对抗重力，支撑自己的身体。然而，在太空中，由于没有了重力的作用，人体并不需要这些对抗重力的支撑工作，但如果长时间处于这种无重力的环境，那对血液循环、骨骼、肌肉等都会产生不利影响，例如失重会导致血液过多流向上身，还会肌肉萎缩、骨质丢失等。为此，设计人员专门安装了一台太空自行车，通过每天练习踩踏自行车让航天员保证一定的运动量。同时为了验证空间实验室长期有人在轨训练的需要，天宫还设置了一个验证性的跑台，可以像在地面上的跑步机上进行锻炼。
借助天地链路，通过地面数据转换，航天员在轨时可以与地面实现视频互动，还能在轨阅读电子书或期刊。天宫二号还支持地面转播电视新闻、比赛等实时音频、视频信号，并配备了音响设备。
这些人性化的设计都是为了航天员能更好地在上面工作、生活。对环境进行了相应改善，为航天员营造家的感觉。
天地通话
从神舟五号开始通话的水平和质量在不断地提高。神舟五号进行天地通话的时候，杨利伟只能听到地面的声音，而看不到地面上的画面，同时在地面看到的神舟五号中杨利伟的画质也不是特别高。当时的画面还是比较灰暗，而且时常出现卡壳的状况。但是从神九开始，已经从技术上实现了天地之间双向的音视频通话，而且通话的声音和画面质量也非常好，颜色和色彩也是非常鲜艳。同时，中继卫星的投入使用，使我国航天测控的覆盖率接近100%，再加上地面检测站点的补充，基本上不会出现信号覆盖盲点，因此在此次天地通话过程中就不会出现延时、卡壳现象。
天地通话是依靠一个强大的测控通信系统来实现的，而测控通信系统是载人航天工程的一项基础和必要的技术手段，只有具备了这一技术，航天员和地面之间才能够进行畅通的信息沟通和指令传达。
能顺畅、流利的实现天地通话，这也能从侧面体现我国日益提高的测控能力。这既是技术的展示，也是能力的展现。
这期间应该还会有手动对接试验，飞船与天宫二号分离并撤离至天宫二号一定距离处，随后，手动控制飞船与天宫二号对接，航天员再次进驻天宫一号。
组合体运行到第30天时，神舟十一号会与天宫二号分离，航天员乘返回舱返回四子王旗主着陆场。天宫二号继续在轨飞行。
准备返回
这个过程其实就是一系列说再见的过程，首先神舟十一号要跟天宫二号说再见。
在返回时，航天员与天宫告别，回到返回舱。
地面，准备。地面搜救人员到位，直升机待命，等候神舟十一号返回。
这是一场战役，一场巨型战役。有空中有地面：空中有直升机、飞机、伞兵、医监医保人员、医疗救护人员、返回舱处置人员、警戒人员，地面有搜救车辆、搜救部队、公安部队、消防部队、民兵搜救队；有天上有地上：天上有中继卫星配合、有国际救援卫星协助、有通信卫星传输，地面在长达上万千米返回走廊上布置了一条测控链，测控链中有S波段测控站、反射式雷达站、光学测量设备等。任务总指挥部指挥着全局，主着陆场指挥部指挥着这里一一即将诞生奇迹的地方。 ——摘自《太空探索》，2013年08期神舟十号飞船返回回收纪实(作者王朋)
地面搜救分队出发。
直升机相继起飞，飞赴四个待命空域，形成一个口袋，口袋的中心就是飞船理论瞄准点。
航天员在返回舱就位，穿好舱内航天服，做好返回准备。接着，飞船进行调姿，轨道舱和返回舱分离。随后，飞船会进行第二次调姿，返回制动开始，推进舱发动机启动，飞船进入返回轨道。
这个时候，北京航天飞行控制中心会第一次通报返回舱落点预报。
推返分离。
完成这次分离之后，陪伴航天员返回地球的就只有返回舱了，返回舱要进一步调整姿势状态，做好再次进入大气层的准备。
进入大气层后开始燃烧，返回舱此时就像一个巨大的火球，还好返回舱的表面有足够的防烧层，包括那个透明的悬窗上也有这样的防热装置，所以，三位航天员在舱内的感觉，虽然外面有一千多度，舱内就只有我们夏天在室外的热度，而航天员关心的并不是热不热，他们更关心的是通讯，此时此刻，由于外面这样的燃烧，所以形成了一个离子层，这样就把所有的电信号和屏蔽住了，因此航天员联系不到地面的指挥，而地面的指挥人员也看不到舱内他们的状况，这个过程被称为黑障区，通讯会被中断数分钟，只有真正的离开黑障区，所有人的才能松一口气。（还好有“回收一号”雷达）
北京航天飞行控制中心会第二次通报返回舱落点预报。
飞船出黑障碍。（长舒一口气）
航天员报告。
飞船返回舱主降落伞打开。
搜救直升机向返回舱靠拢飞行。
北京航天飞行控制中心会第三次通报落点预报。
高度逐渐降低，返回舱即将着陆。
接下来的关键步骤就是要抛掉保护大底。为反冲发动机点火做准备。
抛大底。
点燃缓冲发动机。
着陆……（可能有拖动，视情况选择切伞时机）
切伞。
着陆。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

返回舱即将着陆（图源：新华社任军川摄）

掌声！
直升机降落后，搜救人员会立刻奔向返回舱。通信直升机滞留在空中，回传着陆现场图像。（搜救队通过服装颜色区分工作种类，红色工作服是搜救人员，白色工作服是航天员医监医保人员，蓝色工作服是返回舱处置人员）。
医疗救护直升机待命。
武警、特警、公安人员现场警戒。
搜救人员、医监医保人员、医疗救护人员急速赶往返回舱现场，观察返回舱姿态，确定出舱方案。
返回舱门打开。
医监医保人员准备进舱。
航天员需要重新适应地球的重力环境，所以，还需要一段时间才会出舱。
神舟十一号报告。
掌声，掌声！
医监医保人员对航天员身体状况进行检查。
航天员在舱内进行重力再适应。
航天员重力再适应结束，准备出舱。
协助出舱。
航天员向大家挥手致意。
航天员向祖国报到。
任务总指挥长宣布任务结果。
圆满成功！
航天员被抬进医监医保直升机。
航天员分别被抬向2架直升机。
直升机起飞，飞至毕克齐机场。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

直升机起飞，飞至毕克齐机场。（图源：新华社张领摄）

返回舱处置。
航天员上专机。
专机起飞，飞向北京。
至此，任务结束。
航天员返京进入14天医学隔离期。举行返回舱开舱仪式。航天员结束隔离与媒体见面。航天员颁奖授称……
这差不多是一次完整的飞天过程，一切都是我预想的，我希望结局比预想的还要完美。
下面，咱们来说说发射时间吧，这大概是每次发射时众人最关心的话题，我把它放在了文章最后，因为最终的发射时刻还没有确定，现在，一切都只是猜测，最终还要看任务总指挥部商讨的结果，还要视发射时天气情况来确定。
谈谈发射时间
与以往的发射不同，自从天宫一号发射以来的几次发射，包括神舟八号、神舟九号以及神舟十号，它们的发射时间是可以计算出来的，准确的来说，当官方发布类似“按计划，“神舟十一号”载人飞船将于10月中旬在酒泉卫星发射中心发射。”这样的消息时，如果在轨飞行器轨道无太大变动，可以计算出来大致的发射窗口。以前在神舟飞船发射的时候发射窗口主要是考虑太阳光的入射角跟飞船轨道面的关系，这个关系主要是给飞船提供足够的电能。在发射窗口选择的时候，除了要考虑以前要考虑的那些太阳光和轨道面的夹角以外，还要考虑到交会对接任务。
神舟十一号的发射时间是与天宫二号相关联的，为什么这么说呢，因为要进行交会对接。其中的一个重要因素就是天宫二号的在轨位置，其次就是地球日照位置，也就是黑白天，再有就是当天的天气情况。
为什么对神舟十一号飞船的发射要求是一个时刻而不是一个时间段呢，这主要是交会对接任务的特殊要求，要执行交会对接任务，神舟十一号飞船必须要追的上天宫二号，天宫二号已经在轨运行，那么，神舟十一号飞船怎么样才能追的上天宫二号呢？其中的一个基本要求是：当地球自转转到天宫二号的轨道面经过发射场上空时，这个时候，火箭起飞，起飞后不受地球自转影响，只有这个时候发射，才能保证神舟十一号是在天宫二号的轨道运行平面上运行，也只有这种情况下，神舟十一号飞船才有可能够追的上天宫二号。
共面是交会对接的最基本的要求，没有这个要求，交会对接不可能完成，如果错过了发射窗口，后面的任务必须要进行调整，为了保证零窗口发射，采取了很多措施，比如要自动点火。
可以这样讲，神舟十一号飞船的发射时刻是根据天宫二号的轨道制定的，两者都确定后，待飞船完成远距离导引控制，飞船的自主控制，再考虑到对接时刻的测控支持、节省能源、燃料等因素，这些工作完成后，接下来就要准备对接了，这个时间差不多需要1天加上18到19个小时，也就是说，在飞船发射后1天加上18到19个小时后，就可以对接了。严格来说，只要完成这些任务后的任何时刻都可以进行对接，但是考虑到所用推进剂最少、地面支持最方便，所以，才选定了飞船发射后1天加上18到19个小时进行交会对接，从前几次对接情况来看，首次对接都是在飞船发射后 1天加上18到19个小时进行的。当然这也不是最节省的情况，如果要最节省可以让飞船飞更长时间再与空间实验室进行对接，可以想想在操场上跑步的经历，其实就是一个你追我赶的过程。
飞船入轨后，地面人员将根据两个飞行器轨道的偏差来控制飞船变轨，经过调相及若干次修正之后，飞船将一点一点接近天宫。

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

天宫二号轨道示意图 (图源：中国载人航天官方网站)

此次天宫二号交会对接将要首次模拟未来空间站的交会对接方式，即要求载人飞船或者货运飞船利用自身机动能力去追踪空间站。
发射时间预测：
航空航天港达人 darklighter 介绍了一种利用回归轨道特性的简易预测方法。
天宫轨道是387km左右的46圈/3天回归轨道。“回归”的意思是星下点轨迹重复。星下点轨迹重复的话，轨道面与发射场的相对位置当然也一样。所以每46圈（大约3天）一定会出现一个发射窗口。
TG-2轨道的回归性质，不但可以帮助我们预测窗口时间，也可预测发射日期。因为神舟初始轨道比较低，角速度快，在交汇对接前，是逐渐追赶天宫。2天追不了太多，正常飞行大约只能追赶不超过1/4圈。所以，在理想的发射窗口时，天宫应该大致处于酒泉再向前不远的位置，不然追不上。虽然每天都有共面窗口。但是轨道面与发射场重合时，天宫的位置并不一样。3天回归轨道的特性是，每三天，星地相对位置关系完全复现。所以每三天能得到一个天宫位置也完全一样的窗口，才是真正可行的窗口。
不想算的话，最简单的方法是找一个有3D显示的卫星预报软件，把天宫的TLE输进去，肉眼观察轨道面和酒泉大致重合的时间就好了。
变轨一两天之后产生的TLE预报已经趋于一致，10月中旬只有11、14、17、20符合窗口条件。根据TLE预报，如果17日发射，共面窗口为北京时间早上7:30左右。
我利用darklighter所介绍的方法进行了模拟，得到了以下图片：

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

神舟十一号飞船发射时，天宫二号相对发射场大致位置（图源：软件截图）

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻

神舟十一号飞船发射前约20分钟时，天宫二号经过发射场上空（图源：软件截图）

从上图可以看出，神舟十一号飞船发射前约20分钟时，天宫二号经过发射场上空，这也与前面提到的共面的要求相符合。这其中还需要经过计算，用计算的方法预测神舟十一号的发射时间比较麻烦些，但是比较准确。用计算的方法不仅可以预测发射日期，还可以预测发射时间。
所以，预计神舟十一号的发射时间为：北京时间2016年10月17日07时30分，这个时间应该和实际的发射时间差不多，误差应该在 ±2分钟之内吧。总之，应该在下周一的早上发射，那么，问题来了，你会为了看直播请假或者晚一会儿去上班吗？换个角度来说，这算不算让你下周一早起的理由？哦，不，是你周日（17号凌晨）不睡的理由~哈哈。
关于发射日期预测，还有以下几种方法：
1、利用航行通告NOTAM，这个比较准确，根本不用自己算，只要等就可以了，一般在发射前3、4天公布，把通告坐标一标定，大致区域就出来了，而且它还给出了时间段，这方法不错，嘿嘿。
2、根据市政府的通告，一般来说，火箭上升阶段会经过某个城市上空，其整流罩残骸会坠落在某片区域内，这就需要市政府提前向落区范围内居民发布通告，这主要是为了确保人民群众生命财产安全。（由于此次发射时间选择在了早晨，估计当地群众估计也很无奈，我是早起呢，还是不睡呢？）
2、根据运载火箭转场的日期可以估算个差不多，上面已有统计，时间大约是发射前一周。
3、可以给旅行团打电话，哈哈，如果你真的想要知道大致的发射时间，这也是没办法的办法。可怜的旅行团……如果你有诚意，那就去报名啊，哈哈。
……
好了，关于发射时间就说到这吧，另外，根据之前预测的发射时间，我们可以大致计算出神舟十一号与天宫二号第一次交会对接的时间，时间应该在北京时间2016年10月19日凌晨3点多钟。对接完成后，航天员进驻天宫，根据任务方案，组合体运行第30天，神舟十一号与天宫二号分离，航天员乘返回舱返回四子王旗主着陆场。所以再加上30天，根据计划，神舟十一号独立飞行3天，之前也就是与天宫二号对接前用了大概两天的时间，所以我们在30天的基础上再加上一天，这一天应该是飞船与天宫二号分离，准备返回的一天。总的来说，也就是在10月19号的基础上加上31天，大致就是神舟十一号飞船返回的日子，也就是11月19号，再准确点应该在中午或者下午吧。有个好消息要告诉你，那天正好是周六，哈哈，就安安心心看返回直播吧。
好了，就先写到这里吧。总之就是期待和祝福，预祝 “天宫二号与神舟十一号载人飞行任务”取得圆满成功，期待航天员凯旋！
金秋十月，西北戈壁，额济纳旗，让我们一起相约十月，静待飞天时刻的到来！
对了，别忘了看直播哦，你有两种选择，要么早起(17号凌晨4点前起来可看包括航天员出征仪式在内的全程直播），要么周末不睡（老师、老板同意周一可以晚到的可以，哈哈，这就要看自己的情况来定了）。
祝各位周末愉快！
感谢你看到了这里，最后的一点小福利，10月10日，火箭转场时，@lndd24 拍摄的美丽照片。【以下图片已获作者授权,转载务必注明作者及出处】感谢@lndd24（Photo by Cui.T）供图，辛苦了！
好了，最后，让我们一起欣赏长征二号F遥十一运载火箭的英姿吧！

太空新旅筑梦天宫——神舟十一号发射前瞻