走近天宫一号 解了天宫一号

1 定义

天宫一号（Tiangong-1）是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，飞行器全长10.4米，最大直径3.35米，由实验舱和资源舱构成。它的发射标志着中国迈入中国航天 “三步走”战略的第二步第二阶段。按照计划，神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船将在两年内依次与天宫一号完成无人或有人交会对接任务，并建立中国首个空间实验室。

由于天宫一号是空间交会对接试验中的被动目标，所以叫“目标飞行器”（Target spacecraft），天宫一号的主要任务之一即为实施空间交会对接试验提供目标飞行器。而之后发射的神舟系列飞船，将称作“追踪飞行器”，入轨后主动接近目标飞行器。

天宫一号的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段（即掌握空间交会对接技术及建立空间实验室）；同时也是中国空间站的起点，标志着我国已经拥有建立初步空间站，即短期无人照料的空间站的能力。

2 发射背景

1992年9月21日，中央正式批准实施中国载人航天工程，即 “921工程”，在“921工程”设计之初，便确定了载人航天“三步走”的发展战略，即第一步，实现天地往返，航天员上天并返回地面；第二步，实现多人多天飞行、航天员出舱和太空行走、飞船与空间舱的交会对接等多项任务，并发射短期有人照料的空间实验室；第三步，建立空间站。

1999年11月20日，中国成功发射第一艘无人试验飞船神舟一号，初步实现了第一步的航天器天地往返。此后，中国又先后发射神舟系列的4艘飞船，并在神舟五号发射、杨利伟成为中国“太空第一人”后，完成了“三步走”战略的第一步。

2005年起，神舟六号和神舟七号相继发射，拉开了“三步走”战略第二步的序幕，并完成了前半部分，而天宫一号的则将完成第二步后半部分的任务——进行空间交会对接，建立空间实验室。

3 早期方案与命名

天宫一号的任务方案早在1992年国家制订中国载人航天“三步走”战略时就已确定。2002年，在进行了方案论证和审查后，天宫一号目标飞行器整个任务方案得到通过。但天宫一号还尚未定名，只是称为“目标飞行器”，缩写：MB。2006年，天宫一号进入初样研制阶段，并命名为“天宫一号”，缩写：TG。命名可能根据以下几点：

（1）“天宫”是中华民族对未知太空的通俗叫法，如《西游记》中的孙悟空大闹天宫。拥有民族气息。

（2）“天宫”即“天上宫殿”，也容易和“空间实验室”，“空间站”这些概念联系起来。

（3）天宫一号的目标中有“初步建立载人空间实验平台”一条，因此“天宫”也有让航天员在“太空中生活得舒服”这一层含义。

天宫一号是“载人空间实验平台”，或被称作“空间实验室”，并不是空间站。中国真正意义上的空间站将在2020年左右建设完成，天宫一号可以称作是相关计划的“起点”。

4 主要结构

天宫一号目标飞行器是载人航天器，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和上海航天技术研究院研制。高10.4米、重8.5吨，分为实验舱和资源舱，舱体的最大直径达3.35米。与之前的载人航天器相比，天宫一号为航天员提供的可活动空间大大拓展，达15立方米，能够同时满足3名航天员工作和生活的需要。实验舱前端装有被动式对接结构，可与追踪飞行器进行对接。

▲资源舱

资源舱的主要任务是为天宫一号的飞行提供能源保障，并控制飞行姿态。

天宫一号的电源分系统的所有设备 （太阳能电池翼）都在资源舱内，并包括了为飞行器提供能量的燃料。天宫一号的导航与制导系统中6个控制力矩陀螺也在资源舱内。导航与制导系统的用途是在天宫一号与追踪飞行器进行对接之际负责寻找目标，而控制力矩陀螺则会对天宫一号进行精确的姿态控制。

▲实验舱

实验舱主要负责航天员工作、训练及生活。

实验舱是全密封的环境，对接完成后航天员进舱进行工作、训练，一些必要的生活活动、睡眠等也都在这里进行。内设睡眠区（包括航天员睡眠所用的睡袋）以及使航天员保持骨骼强健的健身区。

▲生命保障系统

先前的神州飞船由于是为短期载人空间的活动服务，航天员所需氧气、水和食物等均为直接从地面携带。而由于今后的空间站因为要进行长时间的载人空间活动，因此采用的是再生式的生命保障系统，航天员所需氧气和水要在站内再生循环利用，减少地面补给。生命保障系统于2011年9月30日启动。

5 主要任务

（1）天宫一号目标飞行器作为交会对接的目标，与神舟八号配合完成空间交会对接飞行试验。

（2）保障航天员在轨短期驻留期间的生活和工作，保证航天员安全。

（3）开展空间应用（包括空间环境和空间物理探测等）、空间科学实验、航天医学实验和空间战技术实验。

（4）初步建立短期载人、长期无人独立可靠运行的空间实验平台，为建造空间站积累经验

6 技术特点

首先，天宫一号要完成交会对接任务。中国载人航天发展采取了三步走的发展战略，从神舟一号到神舟六号，实现了载人飞船把航天员安全地送上天又安全地返回地面，这是第一步的发展战略；第二步要解决出舱活动和交会对接技术；第三步是建造中国的空间站。在第二步当中，神舟七号已经实现了出舱活动，实现了技术突破，而交会对接就是要解决空间站建造时最关键也是最不可逾越的技术。未来的空间站建造是多舱段组合在一起的，交会对接技术是最关键的一项技术，也是重要的技术基础。

其次，天宫一号目标飞行器是我国首次研制发射的低轨道长寿命空间飞行器。它的特点不同于载人飞船，载人飞船是天地往返运输工具。天宫一号主要用于一定规模的空间科学试验，同时完成交会对接任务，为航天员提供驻留的工作和生活条件。可以说，天宫一号也是未来空间实验室的雏形。

再次，天宫一号目标飞行器采用了多项的新技术。这些新技术主要采用在空间技术方面，也是为将来空间站的建造和试验做先期的技术验证。

最后，天宫一号目标飞行器是目前我国研制的最大的载人航天器。在这个最大的载人航天器中，我们做了多项人性化的设计，为航天员提供的工作和生活空间有15立方米，有锻炼和娱乐设施。航天员可以实现与地面之间可视的电话通信，也可以从事个人娱乐活动。