太空未來的“中國之家”

　　日前，中國載人航天工程新聞發言人表示，我國載人空間站工程己正式啟動實施，2020年前后將建成規模較大、長期有人參與的國家級太空實驗室。這引起了人們對建設中國太空家園的關注。
　　
　　太空中的“天宮”
　　
　　眾所周知，中國載人航天工程分為三步走。第一步發射無人飛船和載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗；第二步是要突破載人飛船和空間飛行器(如軌道艙)的交會對接技術，并利用載人飛船技術改裝、發射一個8噸級的空間實驗室，解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題；第三步是要建造載人空間站，解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。隨著“神舟”飛船系列的成功發射，載人船天工程第一步任務已圓滿完成。
　　為實施載人航天工程第二步任務而研制的天宮一號目標飛行器，目前已突破所有關鍵技術，正在按照計劃進行總裝和測試。它重達8噸，雖然重量接近于神舟號飛船，但卻采用全新設計和許多新技術。其構造為兩艙型，分別為前邊的實驗艙和后邊的資源艙，使用壽命定為兩年。可用于航天員駐留期間的在軌工作和生活。實驗室的前端裝有對接、對接測量和通信設備，最重要的作用就是進行航天器的交會對接實驗。
　　我國將于2011年先后發射天宮一號和神舟八號飛船，讓兩者均運行在距離地面約400千米高的近地軌道上以實施首次空間飛行器無人交會對接試驗。由于兩個航天器在太空中都以每小時2.8萬千米以上的高速運行，因此一旦在對接過程中稍有不慎，就可能發生相撞事故，所以航天器空間交會對接大都采用無人自動方式來進行。
　　天宮一號的主要任務是，在額定的兩年在軌運行期間，除與神舟八號飛船實現空間交會對接外，還要與神舟九號、十號兩艘飛船先后進行對接，依次完成與三艘飛船的聯袂飛行。其中，神舟八號、九號兩艘飛船已明確為不載人飛行，主要完成無人交會對接試驗任務。神舟十號飛船可能載人飛行，航天員將入住天宮一號，并開展一些科學實驗。
　　按照工程計劃，2015年前，再陸續發射天宮二號、天宮三號兩個空間實驗室。神舟號飛船將進行載人飛行與之對接，解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題。天宮二號將主要開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術、航天醫學等領域的應用和實驗研究。天宮三號將主要完成再生生保關鍵技術試驗、航天員中期在軌駐留、貨運飛船在軌試驗等任務，還將開展部分空間科學和航天醫學試驗。其與貨運飛船的對接將首次檢驗后者的太空飛行技術性能。兩個空間實驗室的發射、運行和應用，將為實施載人航天工程第三步任務積累經驗和提供借鑒。
　　
　　在軌組裝空間站
　　
　　空間站是一種在近地軌道上長時間運行、能供多名航天員在其中生活、工作和巡訪的載人航天器。小型的空間站可一次發射完成，較大型的空間站需分批發射組件，在太空運行軌道上組裝成為整體。空間站的基本組成以一個載人生活艙為主體，再配加有不同用途的艙段，如工作實驗艙、科學儀器艙等，同時對接著救生載人飛船。
　　我國載人空間站工程將采用軌道組裝的辦法建造而成。它將充分繼承載人航天工程前期成果，繼續使用已有的神舟飛船，同時研制核心艙和實驗艙，預計于2020年前后進行發射，在軌組裝成基本型載人空間站。它大致包括一個核心艙、兩個科學實驗艙、一艘載人飛船和一艘貨運飛船，能與各種實驗艙、載人飛船和貨運飛船進行對接，總重量在100噸以下。其中，核心艙要求長期有人駐守。航天員的往返將由神舟號飛船來承擔。全站規模不會超過已殞落的總重為140噸、工作容積為400立方米的俄羅斯和平號空間站和16國正在聯手共同建設的總重約為430噸、居住艙容積為1200立方米的國際空間站。
　　由于核心艙至少重20噸，而目前我國火箭近地軌道最大運載能力僅為9.2噸，不僅無法將空間站的重要艙段發射升空，也滿足不了空間站實驗物資的運輸要求。為此，我國正在研制以液氧和煤油為推進劑的近地軌道最大運載能力為25噸的大推力新型火箭長征五號。與之相匹配，正在海南文昌建設我國第四個航天發射場。預計到2013年，長征五號火箭和文昌發射場即可投入使用。
　　載人空間站在和平開發利用太空資源和保護地球環境方面有著十分重要的作用。由于有人參與工作，可以及時調整遙感儀器和觀測設備，因此空間站在對地觀測上可獲得比遙感衛星更好的效果。其特殊位置和微重力條件下所做的科學實驗，更是其他環境無法實現的。載人空間站將成為我國空間科學和技術試驗的基礎平臺，并為將來的包括送人登月和登陸更遠天體的載人航天活動和開展行星探測等航天活動進行技術儲