揭秘中国空间站

　　2020年5月5日，在中国文昌航天发射场，首次发射的长征五号B运载火箭，成功将新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱送入太空轨道。5月8日，新一代载人飞船试验船返回舱成功着陆返回，试验取得圆满成功。这也是中国空间站在轨建造阶段的第一次飞行任务，期盼已久的中国空间站建造大幕终于拉开。

　　上世纪90年代开始启动的我国载人航天工程，规划了“三步走”战略。从发射载人飞船将中国航天员送入太空，到太空出舱、发射空间实验室，如今已走到第三步，即“建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题”。随着空间站工程全面展开，中国正式迈入了“空间站时代”。

　　按规划，空间站将在2022年前后建成。届时，它将运行在高度340—450公里的近地轨道，在轨飞行可达10年以上，支持开展大规模的空间科学实验、技术试验和空间应用等活动。而且，通过太空维修可以延长使用寿命，也可以扩展其规模。

　　空间站长什么样？

　　整体呈T字构型，有三个舱段。如果把神舟飞船比作一辆轿车，天宫一号和天宫二号相当于一室一厅，空间站则像是三室两厅还带储藏间。

　　中国空间站的名字颇具中国特色，命名为“天宫”（见示意图），一般情况下驻留3人，在航天员轮换时最多可达6人，建成后将成为我国长期在轨稳定运行的国家太空实验室。

　　中国载人航天工程总设计师周建平介绍，空间站基本构型有3个舱段，1个核心舱，2个实验舱。每个舱都是20吨级，三舱组合体质量约66吨。空间站整体呈T字构型，核心舱居中，实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ分别连接于两侧。其中，核心舱用来控制整个空间站组合体，两个实验舱分别用于生物、材料、微重力流体、基础物理等方面的科学实验。

　　中国航天科技集团五院空间站系统副总设计师朱光辰形象地比喻：“如果神舟飞船是一辆轿车，那么天宫一号和天宫二号相当于是一室一厅的房子，空间站则像是三室两厅还带储藏间。”

　　核心舱命名为“天和”，全长16.6米，最大直径4.2米，发射质量22.5吨，可支持3名航天员长期在轨驻留，是我国目前研制的最大航天器。它既是空间站的管理和控制中心，也是航天员生活的主要场所，还能支持开展少量的空间科学实验和技术试验。为了让航天员在太空中的长期生活更加舒适，核心舱在设计上有很大突破，供航天员工作生活的空间约50立方米，加上两个实验舱后，航天员活动空间整体达到110立方米。

　　核心舱又包括节点舱、生活控制舱和资源舱三部分，有3个对接口和2个停泊口。停泊口用于连接两个实验舱，一起与核心舱组装形成空间站组合体。对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站，另有一个出舱口供航天员出舱活动。其中，核心舱前端的两个对接口接纳载人飞船对接停靠，后端的一个对接口接纳货运飞船停靠补给。对接口可以支持其它飞行器短期停靠，并接纳新的舱段对接，扩展空间站规模。

　　中国航天科技集团五院空间站系统主任设计师张昊介绍，核心舱是空间站的主控舱段，主要对整个空间站的飞行姿态、动力性、载人环境进行控制。核心舱的大柱段直径4.2米，小柱段直径2.8米。大柱段部位主要是航天员工作和实验的地方，小柱段则是航天员的睡眠区和卫生区，保障航天员的生活和正常居住。

　　实验舱Ⅰ名为“问天”，主要任务是开展舱内和舱外空间科学实验和技术试验，也是航天员的工作生活场所和应急避难场所。实验舱Ⅰ配备了航天员出舱活动专用气闸舱，支持航天员出舱活动，配置了小型机械臂，可进行舱外载荷自动安装操作。实验舱Ⅰ有着核心舱部分关键平台功能，这意味着在需要的时候，它可以执行对空间站的整个管理和控制。

　　实验舱Ⅱ名为“梦天”，具备和实验舱Ⅰ类似的功能。实验舱Ⅱ还配置有货物专用气闸舱，在航天员和机械臂的辅助下，支持货物、载荷自动进出舱。

　　空间站工程也包括天地往返运输系统和货物运输系统。天地往返运输系统由神舟载人飞船和长征二号F运载火箭组成，用于航天员和部分物资往返空间站。神舟载人飞船可支持3名航天员实现天地往返，在空间站停靠期间也作为救生船，用于航天员应急救生和返回。

　　空间站货物运输系统由天舟货运飞船和长征七号运载火箭组成。货运飞船为空间站运送航天员生活物资、推进剂、载荷设备等补给物资。

　　在空间站建设阶段，长五B火箭同样承担着将空间站舱段送入轨道的重要任务。中国的空间站未来还有一个重要计划，在空间站建造完成后，会单独发射一个十几吨的光学舱，与空间站保持共轨飞行状态。光学舱命名为“巡天”，具备自主飞行能力，正常任务时与空间站共轨飞行，进行高分辨率天文观测，开展天体物理和空间天文学研究。需要燃料补给和设备维修时，光学舱可与空间站对接，进行推进剂补加和设备维修维护，提高自身寿命和工作性能。

　　“计划在光学舱里架设一套口径两米的巡天望远镜。如果在轨10年，可以对40%以上的天区进行观测。”周建平说。这套望远镜，可以源源不断地为科学家们研究宇宙学和天文学提供海量的观测数据。

　　中国空间站的设计研制，秉持规模适度、安全可靠、技术先进、经济高效的理念，总体上体现中国特色和技术进步。周建平说，中国的空间站可以进一步扩展，为未来留有发展空间。根据空间科学研究和应用的需要，可以对接更多的舱段，也可以通过在轨维修、在轨技术升级等方式来满足需求。中国空间站的研发，遵循规模适度原则，有利于控制工程的成本，重点突出载人航天的特色，突出发挥人在太空中的作用。

　　空间站怎么建？

　　分为关键技术验证、建造和运营3个阶段实施。长五B首飞后，将先后发射“天和”核心舱、“问天”实验舱和“梦天”实验舱。航天员将多次出舱活动，参与空间站建造

　　根据飞行任务规划，空间站工程分为关键技术验证、建造和运营3个阶段实施。中国载人航天工程办公室副主任林西强介绍，为完成空间站建造，共规划了12次飞行任务。在长五B首飞后，将先后发射“天和”核心舱、“问天”实验舱和“梦天”实验舱，进行空间站基本构型的在轨组装建造，也规划了发射4艘神舟载人飞船和4艘天舟货运飞船，进行航天员乘组轮换和货物补给。

　　“未来的11次任务是高密度的发射任务，充满了大量的新技术和新挑战，发射频率和任务复杂性都大幅提升。”周建平接受采访时说。这也将是一段非常辉煌的试验历程。11次任务的完成，将意味着中国空间站正式建成。

（编辑：ASP站长网）