這就是中國優勢 | 科技優勢（一）天宮空間站：開啟太空定居的新時代

【導語】“可上九天攬月，可下五洋捉鱉，談笑凱歌還。”這是一種豪情與詩意，也是當今中國正創造的奇跡。中國人對未知的好奇、對探索的渴望、對困境的思考以及對美好未來的期待，推開了一扇扇嶄新世界的大門：空間探測、生物醫藥、人工智慧、量子科學……中國科技創新的步伐從未停止。正如習近平總書記所説，一切偉大成就都是持續奮鬥的結果，一切偉大事業都需要在繼往開來中推進。新時代必將是大有可為的時代。

2021年是中國空間站的開建之年。2021年4月29日，長征五號B遙二運載火箭搭載著中國空間站首個艙段——天和核心艙，在海天之間劃出一道長長的尾焰，飛向太空，拉開了中國空間站在軌組裝建造的大幕。

2022年是中國空間站建造的決戰決勝之年。按照載人航太工程總體規劃，今年將組織實施問天艙、夢天艙、貨運飛船、載人飛船等6次飛行任務，天宮空間站預計在年底完成建造，進入運營階段。中國人在太空有個家的願望正逐步從夢想照進現實。

2021年4月29日11時23分，中國空間站天和核心艙在我國文昌航太發射場發射升空，準確進入預定軌道，任務取得成功。（圖源：新華社）

中國正跨入空間站時代

中國空間站，整體被命名為“天宮”，這是中國人特有的對於天闕最浪漫的想像。天宮空間站由天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三個艙段構成。三艙飛行器依次發射成功後，將在軌通過交會對接和轉位，形成“T”構型組合體，長期在軌運作。

中國空間站模擬圖。（圖源：中國航太科技集團五院）

作為搭建天宮空間站的第一個模組，天和核心艙是目前中國自主研製的規模最大、系統最複雜的航太器。其全長16.6米，長度超過五層樓高度，最大直徑為4.2米，比火車的車廂還要寬不少，體積比國際空間站任何一個艙位都大。神舟七號飛船上航太員的活動空間大概是7立方米，天宮一號的這一數字約為15立方米，天和核心艙是50立方米，再加上未來兩個實驗艙，整體能達到110立方米，可供長期3人，短期6人駐留。

航太專家曾形象地比喻：“如果神舟飛船是一輛轎車，那麼天宮一號和天宮二號相當於是一室一廳的房子，空間站則像是三室兩廳還帶儲藏間。”

輔助航太員工作的“最佳助理”

天宮空間站構型極其複雜，艙體多。為此，天和核心艙配置了靈活的“大腦”和“神經”——數管分系統，設計了可隨時調節體溫、相當於冷暖空調的“皮膚”——熱控分系統;裝備了強大有力的“手臂”——大型空間機械臂。

天宮空間站機械臂項目曾入選“中國智慧製造十大科技進展”，“全部核心部件實現國産化，負載自重比、操控精度等指標達到世界領先水準”，是中國空間站組裝建造、運營管理、維護服務和空間應用的核心裝備，是輔助航太員工作的“最佳助理”。

“衣食住行”一應俱全

天和核心艙的密封艙內配置了工作區、睡眠區、衛生區、就餐區、醫監醫保區和鍛鍊區六個區域。不僅能夠保證每名航太員都有獨立的睡眠環境和專用衛生間，而且在就餐區配置了微波爐、冰箱、飲水機、折疊桌等家居，還配置了太空跑臺、太空自行車、抗阻拉力器等健身器材，以滿足航太員日常鍛鍊。

此外，天和核心艙的艙內情景照明可由手機APP控制。核心艙專門配置了天地視頻通話設備，可實現與地面的雙向視頻通話，還有支援航太員收發電子郵件的測控通信網和相關設備。

從飲食睡眠到醫保鍛鍊，再到視頻通話，中國人的太空之家既舒適又便利。

空間站産品全部國産化

2021年10月16日，神舟十三號飛船成功對接于天和核心艙徑向端口。（圖源：中國空間技術研究院）

60年前，蘇聯用世界上第一個載人航太器“東方1號”飛船，將宇航員加加林送上太空。10年後，又發射了世界上第一座空間站“禮炮1號”。國際空間站于1998年開工建設，由美國、俄羅斯、加拿大、日本等16國聯合，2010年投入使用。相比之下，中國空間站的起步並不算早，中國載人航太工程始於1992年，分“三步走”戰略，建造空間站即為第三步。

中國空間站建造雖然起步晚，但起點高，規模雖不大，但經濟適用性較高，已達到世界第三代空間站水準，建造空間站運用的一些技術處於國際先進行列。比如首次被應用到空間站上的再生生保技術。中國空間站上配備了冷凝管冷凝乾燥組件，該組件可以將水汽收集起來，然後通過複雜的凈化之後，就可以直接食用。

中國空間站在總體規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，綜合當前需求和耗費等因素，採用規模適度、留有發展空間的思路，既滿足重大科學研究項目的需要，又同時具備擴展和支援來往飛行器對接的能力。

值得關注的是，中國空間站由中國自主建造，實現了産品全部國産化，部組件全部國産化，原材料全部國産化，關鍵核心元器件100%自主可控。基於後發優勢，中國空間站使用了更加先進的資訊電子技術，相比國際空間站，已經實現了更新換代。

史上最複雜的推進系統

2021年11月7日在北京航太飛行控制中心拍攝的神舟十三號航太員翟志剛出艙畫面（圖源：新華社）

為實現至少在軌運作15年的設計壽命要求，天和核心艙作為天宮空間站的“大腦”，其推進系統成為目前中國航太飛行器推進系統中最複雜的一個，並實現了多個高難度技術突破。

第一個首次，是較2017年天舟一號貨運飛船“太空加油”，核心艙推進系統首次實現了完全自動化的高難度技術突破。科研人員研製出全新的自動補加程式，使不再需要地面指令干預或是航太員的輔助，即可實現完全自主補加。

第二個首次，是核心艙推進系統除了配備4台軌控發動機、22台姿控發動機這些在航太技術中常用的常規動力以外，還額外配置了4台霍爾電推進發動機，首次將電推進動力應用到航太器上。

空間站在圍繞地球運轉的過程中，會因為地球引力影響軌道高度，需要發動機消耗額外推進劑來抬升軌道。霍爾電推進系統以其推力小、精確調整、工作時間長的特性，可有效節省核心艙自帶推進劑的消耗。中國也繼俄、美、歐之後第四個掌握霍爾電推進技術。

第三個首次，是航太六院801所研發團隊在以往可靠性設計、安全性設計的基礎上增加了維修性設計，首次設計了控制驅動器、霍爾電推進發動機氣瓶等設備可實現由航太員出艙在軌更換維修的方案。

聯合國稱之為偉大範例

2021年11月19日，在北京故宮午門拍攝的中國空間站過境照片，軌跡為多張照片堆棧。（圖源：新華社）

天宮空間站是目前國際空間站之外唯一的空間站。如果美國及其合作夥伴不給國際空間站延長使用壽命，很可能2024年國際空間站退役後，中國的空間站將成為地球軌道上唯一的空間站。

中國空間站將向所有聯合國會員國開放;中國空間站歡迎外國航太員來訪;中方正在組織實施同聯合國外空司合作的中國空間站首批國際合作項目，最快有望在今年年底上行開展實驗研究……美國曾經禁止中國使用國際空間站，如今中國卻尤其熱情地邀請其他國家一起遨遊“天宮”。

中國空間站向世界開放，展現了中國航太越來越強大的實力。目前已有17個國家、23個實體的9個項目成為中國空間站科學實驗首批入選項目。聯合國外層空間事務辦公室主任西莫內塔·迪皮波評價説，中國開放空間站是聯合國“全球共用太空”倡議的重要組成部分，是一個“偉大範例”。

星空浩瀚無比

探索永無止境

從天宮一號到天宮二號

再到天宮空間站

中國人的太空之家越建越好

在建設航太強國的偉大征程中

中國探索太空的腳步越走越遠

關於未來

我們還有很多想像

(資料來源：中國載人航太官網、新華社、中新社、央視新聞、人民日報、科技日報、新京報)