走进天宫_参考网

走进天宫

2021-07-19杜玮

中国新闻周刊 2021年24期

杜玮

天宫号空间站在轨运行（示意图）。图/人民视觉

6月17日，聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员乘坐神舟十二号载人飞船顺利升空，开启了中国空间站建造的首次载人飞行。为期3个月的太空遨游，也将是迄今为止中国宇航员在太空最久一次的驻留。

4月29日，天和核心舱的发射拉开了中国空间站建造的大幕。今明两年内，还会有9名航天员到访空间站，3艘货运飞船发射，中国总计将接续实施 11 次飞行任务。

空间站，相当于人类的太空家园。这里每90分钟能看到一次太阳起落，工作生活都要在失重条件下进行。空间站建设的一个重要目的在于开展大规模空间科学和技术实验、空间应用等。这是一种在近地轨道长时间运行、可以满足航天员长期在轨生活、工作及地面航天员寻访的航天器，代表着当下航天领域最全面、最复杂、最先进的科技成果。

60年前，苏联用世界上第一个载人航天器——“东方1号”飞船，把加加林送上太空。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1990年代开工建设，2010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。

负责此次空间站主要研制的航天科技集团五院空间站任务总设计师杨宏说，“中国空间站是处于后发。很多技术在发展，所以我们的建造周期是可以大大压缩”，吸取了之前国外空间站的经验和教训，可以最大限度降低组装、建造和运营成本，最大程度去支持科学实验。

全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩则向《中国新闻周刊》指出，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。

神舟十二号载人飞船与天和核心舱交会对接（示意图）。图/新华

不比规模比效益

世界范围内，空间站的发展有着较为清晰的分割线。航天专家、北京大学地球与空间科学学院教授焦维新对《中国新闻周刊》分析说，空间站大体可以分为两种，单舱结构和多舱结构。从1971年到1976年苏联发射的“礼炮1号”到“礼炮5号”空間站，均属于单舱结构，即一个舱体，属第一代空间站。中国此前发射的天宫一号和天宫二号两个空间实验室也可以视作单舱结构空间站，但重量比“礼炮号”空间站要轻。

从1970年代末到1980年代初，美国与苏联分别发射的天空实验室和“礼炮6号”“礼炮7号”空间站为第二代空间站。它们同样是单舱结构，但有两个接口，意味着能对接更多航天器，有扩展可能性。1986年，苏联的“和平号”空间站升空，这是第三代空间站代表，多舱结构，或更形象理解，其可称之为组合式、积木式的空间站。“和平号”空间站有着1个核心舱和5个实验舱，5个实验舱都通过核心舱上的接口像堆积木一样，与之紧密结合。

中国的天宫号即属于第三代空间站。4月29日，核心舱率先发射升空，这是空间站的指挥控制中心，也是航天员们长期驻留的地方。核心舱共有3个对接口和两个侧向停泊口。明年问天实验舱I和梦天实验舱II发射后，将先与核心舱前向对接，之后在转位装置作用下，移至停泊口，空间站整体形成“T字构型”。两个实验舱均为开展大规模实验的支持舱段。

第四代空间站的代表为有史以来最大规模、被称为“巨无霸”航天器的国际空间站。从外部看，国际空间站就像一个巨大汽水罐，首尾相连在一起。由美俄主导，日本、欧洲、加拿大航天局参加，16个国家共建和运行。与第三代空间站相比，最明显的特点是增加了与美俄等国舱段垂直、长达109米的桁架，简单说，这就相当于一个大梁，便于安装各类设备。

国际空间站最显眼的装备就是安装在桁架上四对闪着金光的、耀眼的太阳能电池翼。庞之浩说，国际空间站相当于桁架式和积木式的“混血儿”，采用桁架式的优点在于排列的太阳能电池翼可以对空间站集中供电，整体结构形成的较广阔空间和视野，也使得吸收太阳能时不易被遮挡。各国舱段间并不那么紧凑，便于各自安装、维修设备。但桁架式结构构建起来较复杂，需要大量太空行走才能完成，成本也较高。过去20年来，国际空间站建设成本超过1500亿美元。

与现在正在运行的国际空间站相比，未来建设完成的中国空间站总重量要比它轻，规模没有它大，杨宏对此解释说，不比规模比效益，中国空间站的效益比国际空间站要高。

“比如，从重量占比来看，我们科学实验所用到的设备重量比起整站重量的占比，相对来讲是比较优的。”焦维新对《中国新闻周刊》说，国际空间站重量达420吨，这一“庞然大物”长、宽投影到地球上的面积相当于一个标准足球场的大小，接近8000平方米;中国空间站以1个核心舱和两个实验舱来计算，其面积也就只有几百平方米。国际空间站中，美俄日及欧洲航天局各有一个主要用于开展实验工作的实验舱，其真正用于实验的舱体占整个空间站重量比不到20%。