走近天宮一號 解了天宮一號

1 定義

天宮一號（Tiangong-1）是中國第一個目標飛行器，于2011年9月29日21時16分3秒在酒泉衛星發射中心發射，飛行器全長10.4米，最大直徑3.35米，由實驗艙和資源艙構成。它的發射標志著中國邁入中國航天 “三步走”戰略的第二步第二階段。按照計劃，神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船將在兩年內依次與天宮一號完成無人或有人交會對接任務，并建立中國首個空間實驗室。

由于天宮一號是空間交會對接試驗中的被動目標，所以叫“目標飛行器”（Target spacecraft），天宮一號的主要任務之一即為實施空間交會對接試驗提供目標飛行器。而之后發射的神舟系列飛船，將稱作“追蹤飛行器”，入軌后主動接近目標飛行器。

天宮一號的發射標志著中國邁入中國航天“三步走”戰略的第二步第二階段（即掌握空間交會對接技術及建立空間實驗室）；同時也是中國空間站的起點，標志著我國已經擁有建立初步空間站，即短期無人照料的空間站的能力。

2 發射背景

1992年9月21日，中央正式批準實施中國載人航天工程，即 “921工程”，在“921工程”設計之初，便確定了載人航天“三步走”的發展戰略，即第一步，實現天地往返，航天員上天并返回地面；第二步，實現多人多天飛行、航天員出艙和太空行走、飛船與空間艙的交會對接等多項任務，并發射短期有人照料的空間實驗室；第三步，建立空間站。

1999年11月20日，中國成功發射第一艘無人試驗飛船神舟一號，初步實現了第一步的航天器天地往返。此后，中國又先后發射神舟系列的4艘飛船，并在神舟五號發射、楊利偉成為中國“太空第一人”后，完成了“三步走”戰略的第一步。

2005年起，神舟六號和神舟七號相繼發射，拉開了“三步走”戰略第二步的序幕，并完成了前半部分，而天宮一號的則將完成第二步后半部分的任務——進行空間交會對接，建立空間實驗室。

3 早期方案與命名

天宮一號的任務方案早在1992年國家制訂中國載人航天“三步走”戰略時就已確定。2002年，在進行了方案論證和審查后，天宮一號目標飛行器整個任務方案得到通過。但天宮一號還尚未定名，只是稱為“目標飛行器”，縮寫：MB。2006年，天宮一號進入初樣研制階段，并命名為“天宮一號”，縮寫：TG。命名可能根據以下幾點：

（1）“天宮”是中華民族對未知太空的通俗叫法，如《西游記》中的孫悟空大鬧天宮。擁有民族氣息。

（2）“天宮”即“天上宮殿”，也容易和“空間實驗室”，“空間站”這些概念聯系起來。

（3）天宮一號的目標中有“初步建立載人空間實驗平臺”一條，因此“天宮”也有讓航天員在“太空中生活得舒服”這一層含義。

天宮一號是“載人空間實驗平臺”，或被稱作“空間實驗室”，并不是空間站。中國真正意義上的空間站將在2020年左右建設完成，天宮一號可以稱作是相關計劃的“起點”。

4 主要結構

天宮一號目標飛行器是載人航天器，由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院和上海航天技術研究院研制。高10.4米、重8.5噸，分為實驗艙和資源艙，艙體的最大直徑達3.35米。與之前的載人航天器相比，天宮一號為航天員提供的可活動空間大大拓展，達15立方米，能夠同時滿足3名航天員工作和生活的需要。實驗艙前端裝有被動式對接結構，可與追蹤飛行器進行對接。

▲資源艙

資源艙的主要任務是為天宮一號的飛行提供能源保障，并控制飛行姿態。

天宮一號的電源分系統的所有設備 （太陽能電池翼）都在資源艙內，并包括了為飛行器提供能量的燃料。天宮一號的導航與制導系統中6個控制力矩陀螺也在資源艙內。導航與制導系統的用途是在天宮一號與追蹤飛行器進行對接之際負責尋找目標，而控制力矩陀螺則會對天宮一號進行精確的姿態控制。

▲實驗艙

實驗艙主要負責航天員工作、訓練及生活。

實驗艙是全密封的環境，對接完成后航天員進艙進行工作、訓練，一些必要的生活活動、睡眠等也都在這里進行。內設睡眠區（包括航天員睡眠所用的睡袋）以及使航天員保持骨骼強健的健身區。

▲生命保障系統

先前的神州飛船由于是為短期載人空間的活動服務，航天員所需氧氣、水和食物等均為直接從地面攜帶。而由于今后的空間站因為要進行長時間的載人空間活動，因此采用的是再生式的生命保障系統，航天員所需氧氣和水要在站內再生循環利用，減少地面補給。生命保障系統于2011年9月30日啟動。

5 主要任務

（1）天宮一號目標飛行器作為交會對接的目標，與神舟八號配合完成空間交會對接飛行試驗。

（2）保障航天員在軌短期駐留期間的生活和工作，保證航天員安全。

（3）開展空間應用（包括空間環境和空間物理探測等）、空間科學實驗、航天醫學實驗和空間戰技術實驗。

（4）初步建立短期載人、長期無人獨立可靠運行的空間實驗平臺，為建造空間站積累經驗

6 技術特點

首先，天宮一號要完成交會對接任務。中國載人航天發展采取了三步走的發展戰略，從神舟一號到神舟六號，實現了載人飛船把航天員安全地送上天又安全地返回地面，這是第一步的發展戰略；第二步要解決出艙活動和交會對接技術；第三步是建造中國的空間站。在第二步當中，神舟七號已經實現了出艙活動，實現了技術突破，而交會對接就是要解決空間站建造時最關鍵也是最不可逾越的技術。未來的空間站建造是多艙段組合在一起的，交會對接技術是最關鍵的一項技術，也是重要的技術基礎。

其次，天宮一號目標飛行器是我國首次研制發射的低軌道長壽命空間飛行器。它的特點不同于載人飛船，載人飛船是天地往返運輸工具。天宮一號主要用于一定規模的空間科學試驗，同時完成交會對接任務，為航天員提供駐留的工作和生活條件。可以說，天宮一號也是未來空間實驗室的雛形。

再次，天宮一號目標飛行器采用了多項的新技術。這些新技術主要采用在空間技術方面，也是為將來空間站的建造和試驗做先期的技術驗證。

最后，天宮一號目標飛行器是目前我國研制的最大的載人航天器。在這個最大的載人航天器中，我們做了多項人性化的設計，為航天員提供的工作和生活空間有15立方米，有鍛煉和娛樂設施。航天員可以實現與地面之間可視的電話通信，也可以從事個人娛樂活動。