筑夢天宮

姜天驕

在首屆中國航天大會上，中國載人航天工程總設計師周建平院士揭開了未來中國空間站的神秘面紗：“我國載人航天工程已經全面進入空間站研制建設的新階段。”

中國的空間站被命名為“天宮”，將于2022年左右建成。而國際空間站大概在2024年到2026年之間壽終正寢，屆時，太空中很有可能只有一座“天宮”。周建平院士透露，未來，中國可向聯合國成員，特別是發展中國家提供空間站應用機會，幫助他們在中國空間站開展空間科學實驗。

20世紀八九十年代，人類建成了第一座國際空間站。當時，以美國為首的西方國家禁止中國參與國際空間站建設，也禁止中國宇航員登上國際空間站。在西方國家禁令下，中國走上了一條獨立自主的航天發展之路。

國際空間站是由多個國家聯合完成的，而中國要憑借一己之力建造空間站，難度可想而知。在空間站研制過程中，艙體多、構型復雜成為設計的首要難題。在中國空間站副總設計師朱光辰看來，各種飛行器不同的組合狀態都相當于一個全新的航天器，這其中涉及力學問題、通信問題、電源的獲取等，都是空間站團隊要面對的全新挑戰。

從提出建設中國人自己的空間站那一天起，朱光辰和空間站團隊就做好了開天辟地的準備。為將第一個航天員楊利偉順利送入太空，他們花了整整11年時間。此后，他們的步伐越來越快：2008年，航天員翟志剛邁出了中國人出艙活動的第一步;2016年，航天員景海鵬、陳冬伴隨天宮二號，在太空整整遨游33天;2017年，中國第一艘貨運飛船“天舟一號”順利升空，中國載人航天工程突破了一系列關鍵技術，為中國空間站建設做好了準備。

此前，在天宮一號和天宮二號近地軌道空間實驗室上開展的多項技術驗證項目，也為空間站任務提供了充分的技術儲備。譬如機械臂操作終端試驗器，通俗解釋就是一種典型的空間機器人，能夠用于空間站的在軌組裝、在軌維修、貨物搬運與轉移、輔助航天員出艙活動等。未來，它還將是空間站上輔助航天員進行工作的“好幫手”。

朱光辰說，下一步，中國空間站的目標是建設國家太空實驗室，并將開展科學前沿的創新性實驗和應用研究，推動空間科學與技術進步。目前，中國空間站初步規劃了航天醫學、空間生命科學與生物技術、微重力流體物理與燃燒科學、空間材料科學、微重力基礎物理等十幾個重點應用方向。

中國未來空間站被命名為“天宮”（TG），基本構型由核心艙、實驗艙Ⅰ和實驗艙Ⅱ3個艙段組成，每個艙均重達20噸以上。這種三艙構型提供3個對接口，支持載人飛船、貨運飛船及其他來訪飛行器的對接和停靠。如果說最早的神舟飛船相當于一輛轎車，而天宮一號和天宮二號空間實驗室相當于一室一廳的房子，那么到了空間站，則變成了三室兩廳帶儲藏間的房子——無論是空間、實用性還是舒適度，都將有質的飛躍。

據了解，空間站三艙組合體質量重約66噸，額定乘員3人，乘員輪換期間短期可達6人，具備10多噸載荷設備的安裝和支持能力，設計壽命不小于10年，具備通過維修延長使用壽命的能力，并具備一定擴展能力。

空間站的核心艙命名為“天和”（TH），是空間站的管理和控制中心，主要對整個空間站的飛行姿態、動力性、載人環境等進行控制。據空間站系統主任設計師張昊介紹，艙體中比較粗的大柱段，是航天員在里面工作和做實驗的地方;細一點的小柱段，則布置成為航天員的睡眠區和衛生區，保證航天員的正常生活和居住環境。

在核心艙內，科研人員一共布了300多個傳感器，可以測量900多路信號，目的是為了測量這個22噸的大家伙在發射過程中，到底能夠承受多大的載荷。此外，核心艙還配置了兼具氣閘艙功能的節點艙，用于實驗艙、載人飛船、貨運飛船等飛行器與其交會對接和停靠，接納航天員長期訪問和物資補給，支持航天員出艙活動等。

空間站的實驗艙I命名為“問天”（WT），備份核心艙部分關鍵平臺功能，具備空間站統一管理和控制能力，并配備航天員出艙活動專用氣閘艙。實驗艙II命名為“夢天”（MT），用于開展密封艙內和艙外載荷實驗，并配置貨物氣閘艙用于載荷及設備進出艙。

此外，空間站團隊還設計了光學艙與空間站共軌飛行。光學艙可短期停靠空間站進行維護維修和推進劑在軌補加，還可以實施天文觀測和對地觀察。在天文巡天觀察能力上，與哈勃望遠鏡相比，它的分辨率與之相當，但視場卻大出200多倍。

未來，神舟載人飛船和長征二號F火箭將共同構成空間站乘員天地往返運輸系統，主要用于航天員和部分物資往返空間站。天舟貨運飛船和長征七號火箭則共同構成空間站貨物運輸系統：在上行過程中，主要為空間站運送航天員生活物資、推進劑、平臺維修設備附件及消耗品、載荷設備等補給物資;在下行過程中，可銷毀空間站廢棄物，并能用于空間站姿態軌道控制。

為使載人航天發展成果全面惠及經濟社會，不斷提升載人航天工程的綜合效益，中國空間站在軌運營階段，將充分吸納商業力量，開展商業化應用活動，進一步開放近地軌道空間站設施，促進形成產業化的太空經濟。

我國空間站還將打造成為面向國際社會的、開放的科技合作交流平臺，將采用政府間合作、商業合作等多種模式，在空間站建造和運營技術、空間科學與應用、航天員選拔訓練、載人航天高技術成果轉化等領域，廣泛開展務實合作，使之成為造福全人類的太空實驗室。

◎ 來源|經濟日報