中國空間站為何建？ 別輕易聽信

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天宮，這個中國神話傳說中天帝居住的宮殿，在21世紀第三個10年的中國，被賦予更多科學與夢想的色彩，再次出現(xiàn)在世人面前，搖身一變中國航天的新名片——天宮空間站，這是中國人自主建造的近地載人空間站。

2021年4月29日，椰風林語間，中國文昌航天發(fā)射場。伴隨著發(fā)動機巨大的轟鳴聲和耀目的藍白色火焰，長征五號B遙二運載火箭成功將天和號送入高度340-450公里的近地軌道，這是中國空間站第一個，也是最重要的一個艙段——核心艙。至此，屬于中國空間站的在軌組裝建造大幕正式拉開，緊鑼密鼓的載人航天大戲開始了。

天和核心艙之后，緊接著就是天舟二號貨運飛船，再接著是神舟十二號載人飛船……按照規(guī)劃，2021-2022年，我國將接續(xù)實施11次飛行任務，包括3次空間站艙段發(fā)射、4次貨運飛船以及4次載人飛船發(fā)射，于2022年完成空間站在軌建造。

“說是兩年時間，現(xiàn)在數(shù)還有不到20個月?！敝袊こ淘涸菏?、中國載人航天工程總設計師周建平在任務前夕接受中青報·中青網(wǎng)等媒體集體采訪時說，“整個空間站建造任務可謂是高密度發(fā)射，充滿大量挑戰(zhàn)，也讓人充滿期待！”

天宮，已不再遙遠。

為何要建造自己的空間站？

說起空間站，很多人最先想到的是國際空間站，這是目前在軌運行最大的空間平臺，是一個擁有現(xiàn)代化科研設備、可開展大規(guī)模、多學科基礎和應用科學研究的空間實驗室。它的規(guī)模大約有400多噸，由美國、俄羅斯、加拿大、日本等16國聯(lián)合，先后經(jīng)歷12年建造完成。

中國航天科技集團五院空間站任務總設計師楊宏說，空間站作為長期在軌運行的“太空母港”，是人類歷史上規(guī)模最大的航天器，可滿足航天員長期在軌生活工作，其天然的高真空、微重力、超潔凈環(huán)境也可以充分用于開展各類科學技術研究，推動科學技術進步。

“因此，空間站工程將產生巨大經(jīng)濟效益和社會效益，已經(jīng)成為衡量一個國家經(jīng)濟、科技和綜合國力的重要標志，受到各航天大國的高度重視?！睏詈暾f。

然而，國際空間站的合作大門，并未向中國敞開，我們走上了自主研制建造的道路。自上世紀90年代初，我國載人航天工程正式啟動，采取“三步走”實施戰(zhàn)略——

第一步是載人飛船階段，在此期間完成了載人飛船的研制，實現(xiàn)了航天員天地往返等目標；

第二步是空間實驗室階段，在這一階段，我國不僅掌握了出艙、交會對接技術，成功對航天員中期駐留太空進行了驗證，還成功驗證了推進劑在軌補加技術，完成了運送貨物補給等任務；

第三步就是現(xiàn)在正在進行的空間站建設階段，我國將建造長期有人照料的空間站。

那么，中國空間站和國際空間站有何不同？

中國航天科技集團五院空間站系統(tǒng)副總設計師柏林厚告訴記者，中國空間站是百噸量級的，在總體規(guī)模上不及國際空間站，這主要是在建設思路上按照符合中國國情，有所為、有所不為來考慮，綜合當前需求和耗費等因素，不搞像國際空間站那么大規(guī)模的空間站，而是采用規(guī)模適度、留有發(fā)展空間的思路，既可以滿足重大科學研究項目的需要，又同時具備擴展和支持來往飛行器對接的能力。

“簡單來說，我們不求規(guī)模，但求效益?！卑亓趾裾f，我國在空間站建設過程中始終追求技術進步，充分采用當代先進技術建造和運營空間站，全面掌握大型空間設施的建造和在軌操作能力；同時注重應用效益，在空間站應用領域將取得重大創(chuàng)新成果，追求運營經(jīng)濟性，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

周建平說，中國空間站由我國自主建造，在軌設計壽命不小于10年，實現(xiàn)了產品全部國產化，部組件全部國產化，原材料全部國產化。

“建成和運營近地載人空間站，將使我國成為獨立掌握近地空間長期載人飛行技術，具備長期開展近地空間有人參與科學技術試驗和綜合開發(fā)利用太空資源能力的國家?！敝芙ㄆ秸f。

空間站要建成什么樣？

有了中國空間站，就意味著中國人在太空有了一個“家”。

這個“家”的基本構型有3個艙段，一個核心艙，兩個實驗艙，核心艙居中，兩個實驗艙連接于兩側，整體呈T字構型，供航天員工作活動的空間可達110立方米。

中國航天科技集團五院空間站系統(tǒng)副總設計師朱光辰形象地比喻：如果說神舟飛船是一輛轎車，那么天宮一號和天宮二號相當于是一室一廳的房子，而中國空間站則像是三室兩廳還帶儲藏間，算是“豪宅”了。

4月29日發(fā)射的核心艙，就是“豪宅”中最大的房間。

空間站天和核心艙示意圖，圖片來源：中國航天科技集團五院

朱光辰列舉一組數(shù)據(jù)：核心艙全長16.6米，最大直徑4.2米，發(fā)射質量22.5噸，可支持3名航天員長期在軌駐留，是我國目前最大的航天器。它既是空間站的管理和控制中心，也是航天員生活的主要場所，還能支持開展少量的空間科學實驗和技術試驗。

“核心艙是中國空間站最關鍵的艙段，之后所有的艙段都將以此為起點進行疊加，因此核心艙的位置也恰好位于空間站的核心部位。”中國航天科技集團五院空間站核心艙結構分系統(tǒng)主任設計師施麗銘打了個比方：核心艙好比是大樹的樹干，其他的艙段都會安裝在它的接口上，如同大樹的枝葉，不斷向外延伸。

她告訴記者，核心艙的長度比五層樓房還要高，直徑比火車和地鐵的車廂還要寬不少，體積比國際空間站的任何一個艙位都大，航天員入駐后，活動空間非常寬敞。此外，核心艙的重量相當于三輛大客車的空重重量，同樣也超過國際空間站的任何一個艙段。

當然，核心艙不僅活動空間大，也將給航天員提供更好的補給保障。

中國航天科技集團五院空間站系統(tǒng)總體主任設計師張昊說，此前我國航天員在軌飛行時間的最高紀錄是33天，航天員生存所必需的水和氧氣，由航天器直接送入太空。如今，為了讓航天員實現(xiàn)更久的在軌停留，空間站設計了完整的可再生生命保障系統(tǒng)。

張昊說，航天員呼出的水蒸氣會通過冷凝水方式回收，排泄的尿液也會回收凈化，重新作為飲用水和生活用水使用。電解制氧時產生的氫氣，與航天員呼出的二氧化碳，將通過化學反應生成氧氣，這也能夠降低氧氣的補給需求。

此外，核心艙還負擔了航天員初期駐留以及科研所需的全部物質條件，從居住區(qū)到科研區(qū)一應俱全：配置了工作區(qū)、睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)、就餐區(qū)、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保區(qū)和鍛煉區(qū)六個區(qū)域。這其中，就餐區(qū)配置了微波爐、冰箱、飲水機、折疊桌等家居，鍛煉區(qū)配置了太空跑臺、太空自行車、抗阻拉力器等健身器材，以滿足航天員日常鍛煉；此外，艙內情景照明可由手機應用軟件控制。

圖為空間站天和核心艙研制現(xiàn)場，圖片來源：中國航天科技集團五院

至于兩個實驗艙，實驗艙Ⅰ名為“問天”，其主要任務是開展艙內和艙外空間科學實驗和技術試驗，也是航天員的工作生活場所和應急避難場所。張昊說，實驗艙Ⅰ配備了航天員出艙活動專用氣閘艙，支持航天員出艙活動，配置了小型機械臂，可進行艙外載荷自動安裝操作。

“實驗艙Ⅰ有著核心艙部分關鍵平臺功能，這意味著在需要的時候，它可以執(zhí)行對空間站的整個管理和控制。”張昊說。

實驗艙Ⅱ名為“夢天”，具備和實驗艙Ⅰ類似的功能。實驗艙Ⅱ還配置有貨物專用氣閘艙，在航天員和機械臂的輔助下，支持貨物、載荷自動進出艙。

“空間站構型極其復雜，艙體多，不僅各個飛行器相當于一顆顆‘衛(wèi)星’，而且各飛行器不同的組合，又變成了一個個新的航天器?！笔愩懻f。比如，核心艙是一個獨立的航天器，和神舟載人飛船對接后，它倆又變成了一個新的組合體，相當于一個新的“航天器”；同理，核心艙和天舟貨運飛船對接組合后也是如此。

完成組裝建造還需要幾步？

4月29日，天和核心艙作為搭建我國空間站的第一塊“積木”，率先落戶于空間站核心位置，靜候與“問天”及“夢天”兩個實驗艙交會對接，共同組建成T字型的天宮空間站。

周建平說，中國空間站任務分為關鍵技術驗證、組裝建造和運營三個階段。目前正處于關鍵技術驗證階段，這個階段，天和核心艙是第一次任務，隨后還將發(fā)射2艘載人飛船、2艘貨運飛船。

這其中，天舟貨運飛船，是向中國空間站運送貨物和推進劑等物資的使者，被親切稱為太空中的快遞小哥?？臻g站建造過程中，每次發(fā)射載人飛船前，我國都將先行發(fā)射貨運飛船，做到“兵馬未動，糧草先行”。

此前，我國已經(jīng)成功發(fā)射天舟一號。天和核心艙成功發(fā)射后不久，下一個執(zhí)行任務的，就將是天舟二號貨運飛船。

神舟載人飛船，人們已經(jīng)比較熟悉了，這是我國自行研制的用于天地往返運輸人員和物資的載人航天器。此前，我國已經(jīng)發(fā)射11艘神舟飛船，先后將11名航天員共14人次送入太空。最近一次發(fā)射，是 2016年10月搭載航天員景海鵬和陳冬的神舟十一號。

接下來，天舟二號貨運飛船和天和核心艙對接后，載有3名航天員的神舟十二號飛船，也將進入發(fā)射倒計時。中國航天時隔5 年，將送航天員重返太空。

天舟貨運飛船飛向空間站示意圖，圖片來源：中國載人航天工程辦公室

周建平說，在關鍵技術驗證階段，我國將在軌驗證空間站推進劑補加、再生生保、柔性太陽電池翼和驅動機構、大型柔性組合體控制、組裝建造、艙外操作、在軌維修等7大關鍵技術，為實施空間站組裝建造和長期運營任務奠定基礎。

他以其中的機械臂技術為例：一名航天員在艙內操作機械臂，一名航天員在艙外太空行走。無論是艙段轉位、大設備的移動，還是航天員自身的移動，都可以通過機械臂完成。

“空間站設計有兩類機械臂，人機配合，讓空間站建造維修成為可能?！敝芙ㄆ秸f。

據(jù)他透露，在這個階段，航天員將開始實際參與建造空間站。比如，他們要多次進行復雜的出艙活動，這將成為一個常態(tài)。屆時，航天員可以利用機械臂協(xié)同完成載荷的在軌安裝、調試、升級等工作。

關鍵技術驗證階段結束后，空間站就將進入組裝建造階段。周建平說，屆時，我國將發(fā)射“問天”實驗艙和“夢天”實驗艙，進行空間站基本構型的在軌組裝建造。

“這將是一段非常輝煌的試驗歷程。11次任務的完成，將意味著中國空間站正式建成?！敝芙ㄆ秸f。

現(xiàn)在，天和核心艙已經(jīng)就位，中國空間站有了第一塊“積木”，我們期待第二塊、第三塊“積木”的早日到來。（記者 邱晨輝）

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來源：中國互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合辟謠平臺