这就是中国优势 | 科技优势（一）天宫空间站：开启太空定居的新时代

【导语】“可上九天揽月，可下五洋捉鳖，谈笑凯歌还。”这是一种豪情与诗意，也是当今中国正创造的奇迹。中国人对未知的好奇、对探索的渴望、对困境的思考以及对美好未来的期待，推开了一扇扇崭新世界的大门：空间探测、生物医药、人工智能、量子科学……中国科技创新的步伐从未停止。正如习近平总书记所说，一切伟大成就都是持续奋斗的结果，一切伟大事业都需要在继往开来中推进。新时代必将是大有可为的时代。

2021年是中国空间站的开建之年。2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭搭载着中国空间站首个舱段——天和核心舱，在海天之间划出一道长长的尾焰，飞向太空，拉开了中国空间站在轨组装建造的大幕。

2022年是中国空间站建造的决战决胜之年。按照载人航天工程总体规划，今年将组织实施问天舱、梦天舱、货运飞船、载人飞船等6次飞行任务，天宫空间站预计在年底完成建造，进入运营阶段。中国人在太空有个家的愿望正逐步从梦想照进现实。

2021年4月29日11时23分，中国空间站天和核心舱在我国文昌航天发射场发射升空，准确进入预定轨道，任务取得成功。（图源：新华社）

中国正跨入空间站时代

中国空间站，整体被命名为“天宫”，这是中国人特有的对于天阙最浪漫的想象。天宫空间站由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三个舱段构成。三舱飞行器依次发射成功后，将在轨通过交会对接和转位，形成“T”构型组合体，长期在轨运行。

中国空间站模拟图。（图源：中国航天科技集团五院）

作为搭建天宫空间站的第一个模块，天和核心舱是目前中国自主研制的规模最大、系统最复杂的航天器。其全长16.6米，长度超过五层楼高度，最大直径为4.2米，比火车的车厢还要宽不少，体积比国际空间站任何一个舱位都大。神舟七号飞船上航天员的活动空间大概是7立方米，天宫一号的这一数字约为15立方米，天和核心舱是50立方米，再加上未来两个实验舱，整体能达到110立方米，可供长期3人，短期6人驻留。

航天专家曾形象地比喻：“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。”

辅助航天员工作的“最佳助理”

天宫空间站构型极其复杂，舱体多。为此，天和核心舱配置了灵活的“大脑”和“神经”——数管分系统，设计了可随时调节体温、相当于冷暖空调的“皮肤”——热控分系统;装备了强大有力的“手臂”——大型空间机械臂。

天宫空间站机械臂项目曾入选“中国智能制造十大科技进展”，“全部核心部件实现国产化，负载自重比、操控精度等指标达到世界领先水平”，是中国空间站组装建造、运营管理、维护服务和空间应用的核心装备，是辅助航天员工作的“最佳助理”。

“衣食住行”一应俱全

天和核心舱的密封舱内配置了工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区六个区域。不仅能够保证每名航天员都有独立的睡眠环境和专用卫生间，而且在就餐区配置了微波炉、冰箱、饮水机、折叠桌等家居，还配置了太空跑台、太空自行车、抗阻拉力器等健身器材，以满足航天员日常锻炼。

此外，天和核心舱的舱内情景照明可由手机APP控制。核心舱专门配置了天地视频通话设备，可实现与地面的双向视频通话，还有支持航天员收发电子邮件的测控通信网和相关设备。

从饮食睡眠到医保锻炼，再到视频通话，中国人的太空之家既舒适又便利。

空间站产品全部国产化

2021年10月16日，神舟十三号飞船成功对接于天和核心舱径向端口。（图源：中国空间技术研究院）

60年前，苏联用世界上第一个载人航天器“东方1号”飞船，将宇航员加加林送上太空。10年后，又发射了世界上第一座空间站“礼炮1号”。国际空间站于1998年开工建设，由美国、俄罗斯、加拿大、日本等16国联合，2010年投入使用。相比之下，中国空间站的起步并不算早，中国载人航天工程始于1992年，分“三步走”战略，建造空间站即为第三步。

中国空间站建造虽然起步晚，但起点高，规模虽不大，但经济适用性较高，已达到世界第三代空间站水平，建造空间站运用的一些技术处于国际先进行列。比如首次被应用到空间站上的再生生保技术。中国空间站上配备了冷凝管冷凝干燥组件，该组件可以将水汽收集起来，然后通过复杂的净化之后，就可以直接食用。

中国空间站在总体规模上不及国际空间站，这主要是在建设思路上按照符合中国国情，综合当前需求和耗费等因素，采用规模适度、留有发展空间的思路，既满足重大科学研究项目的需要，又同时具备扩展和支持来往飞行器对接的能力。

值得关注的是，中国空间站由中国自主建造，实现了产品全部国产化，部组件全部国产化，原材料全部国产化，关键核心元器件100%自主可控。基于后发优势，中国空间站使用了更加先进的信息电子技术，相比国际空间站，已经实现了更新换代。

史上最复杂的推进系统

2021年11月7日在北京航天飞行控制中心拍摄的神舟十三号航天员翟志刚出舱画面（图源：新华社）

为实现至少在轨运行15年的设计寿命要求，天和核心舱作为天宫空间站的“大脑”，其推进系统成为目前中国航天飞行器推进系统中最复杂的一个，并实现了多个高难度技术突破。

第一个首次，是较2017年天舟一号货运飞船“太空加油”，核心舱推进系统首次实现了完全自动化的高难度技术突破。科研人员研制出全新的自动补加程序，使不再需要地面指令干预或是航天员的辅助，即可实现完全自主补加。

第二个首次，是核心舱推进系统除了配备4台轨控发动机、22台姿控发动机这些在航天技术中常用的常规动力以外，还额外配置了4台霍尔电推进发动机，首次将电推进动力应用到航天器上。

空间站在围绕地球运转的过程中，会因为地球引力影响轨道高度，需要发动机消耗额外推进剂来抬升轨道。霍尔电推进系统以其推力小、精确调整、工作时间长的特性，可有效节省核心舱自带推进剂的消耗。中国也继俄、美、欧之后第四个掌握霍尔电推进技术。

第三个首次，是航天六院801所研发团队在以往可靠性设计、安全性设计的基础上增加了维修性设计，首次设计了控制驱动器、霍尔电推进发动机气瓶等设备可实现由航天员出舱在轨更换维修的方案。

联合国称之为伟大范例

2021年11月19日，在北京故宫午门拍摄的中国空间站过境照片，轨迹为多张照片堆栈。（图源：新华社）

天宫空间站是目前国际空间站之外唯一的空间站。如果美国及其合作伙伴不给国际空间站延长使用寿命，很可能2024年国际空间站退役后，中国的空间站将成为地球轨道上唯一的空间站。

中国空间站将向所有联合国会员国开放;中国空间站欢迎外国航天员来访;中方正在组织实施同联合国外空司合作的中国空间站首批国际合作项目，最快有望在今年年底上行开展实验研究……美国曾经禁止中国使用国际空间站，如今中国却尤其热情地邀请其他国家一起遨游“天宫”。

中国空间站向世界开放，展现了中国航天越来越强大的实力。目前已有17个国家、23个实体的9个项目成为中国空间站科学实验首批入选项目。联合国外层空间事务办公室主任西莫内塔·迪皮波评价说，中国开放空间站是联合国“全球共享太空”倡议的重要组成部分，是一个“伟大范例”。

星空浩瀚无比

探索永无止境

从天宫一号到天宫二号

再到天宫空间站

中国人的太空之家越建越好

在建设航天强国的伟大征程中

中国探索太空的脚步越走越远

关于未来

我们还有很多想象

(资料来源：中国载人航天官网、新华社、中新社、央视新闻、人民日报、科技日报、新京报)