你好，中国空间站！

2021年4月29日11时23分，中国空间站天和核心舱在长征五号B遥二运载火箭托举下，从文昌航天发射场点火升空并顺利进入预定轨道。

这是我国载人航天取得的又一项突破性成就。

天和核心舱发射任务成功，不仅标志着我国载人航天工程“三步走”成功迈出第三步，开始建造长期有人照料的空间站，更宣告了中国开启空间站任务的新时代。

太空正在离中国人越来越近！

谁先发射？天和核心舱一飞冲天

浓云密布之下，乳白色的长征五号B遥二运载火箭愈显高大挺拔。

“15分钟准备！”4月29日11时08分，发射任务01指挥员廖国瑞的口令响彻文昌航天发射场。

文昌航天发射场隶属西昌卫星发射中心，是我国唯一的濒海发射场，2020年以来成功完成我国首次火星探测、嫦娥五号等重大航天发射任务。“目前，发射场已经具备持续执行高强度航天发射任务的能力。”西昌卫星发射中心人力资源部主任赵新说。

“10、9……3、2、1，点火！”11时23分，伴随着隆隆巨响，长征五号B遥二运载火箭托举着天和核心舱拔地而起。

这是长征五号B运载火箭的首次应用性发射，也是2020年5月5日成功首飞后的第二次飞行。

长征五号B遥运载火箭是专门为我国载人航天工程空间站建设而研制的一型新型运载火箭，也是我国目前近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭。中国航天科技集团一院长征五号B运载火箭系统总设计师李东说：“发射载人空间站舱段，只有长征五号B运载火箭能够胜任。”

约494秒后，天和核心舱与火箭成功分离，进入预定轨道。

12时36分，太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常。捷报传来：空间站天和核心舱发射任务取得圆满成功。

对此，中国航天科技集团五院空间站任务总指挥王翔指出，天和核心舱是中国空间站发射入轨的首个舱段，也是目前我国自主研制的规模最大、系统最复杂的航天器。天和核心舱主要用于空间站的统一控制和管理，具备长期自主飞行能力，可支持航天员长期驻留，开展航天医学、空间科学实验和技术试验。

下一步，天和核心舱将按既定飞行程序，展开各项动作，开展在轨工作，并等待货运飞船和载人飞船的到来。

“这次发射任务成功，标志着中国空间站在轨组装建造全面展开，为后续关键技术验证和空间站组装建造顺利实施奠定了坚实基础。”中国载人航天工程办公室主任郝淳表示。

有何不同？在第三代基础上“别出心裁”

20世纪 90 年代初，我国载人航天工程正式启动，实施“三步走”发展战略：第一步，发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验;第二步，突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术，发射空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步，建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。目前，“三步走”中的“前两步”均已实现。

王翔介绍，空间站是一种在近地轨道长时间运行、可满足航天员长期在轨生活、工作以及地面航天员寻访的载人航天器，代表了当今航天领域最全面、最复杂、最先进、最综合的科技成果。

2010年9月25日，中国空间站工程正式获批实施。王翔说：“建成和运营近地载人空间站，将使我国成为独立掌握近地空间长期载人飞行技术，具备长期开展近地空间有人参与科学技术试验和综合开发利用太空资源能力的国家。”

目前空间站的构型主要分为第三代和第四代，中国空间站属于哪一代？

“第三代空间站采用积木式构型，它是由一个舱段、一个舱段在太空对接而成，也叫组合式空间站。”全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩介绍道。苏联建造发射了世界第一座积木式空间站“和平号”，其大大增加了航天员的活动空间和空间站的寿命，使舱内航天员不仅能长时间生活、工作，而且可以开展多种实验。

国际空间站为第四代空间站，采用桁架挂舱式构型， 以上百米的组装式桁架为基础结构，然后将多个舱段和设备安装在桁架上。这种空间站采用集中式供电，太阳能电池板位于桁架两端，中间对接了一些太空舱。

我国建造的第一座空间站名叫“天宫”，没有走传统先建造单舱式，再建造多舱式空间站的老路，而是一上来就建造多舱式空间站，达到世界第三代空间站水平，属“经济适用型”，其特点是起点高、效益高、技术新、保障强。

“天宫”虽然也采取了积木式构型，但又与“和平号”空间站有一些不同。“我们的两个大太阳能电池板是放在两个实验舱两端，这样就不会因为遮挡而影响电力的利用率，光电转换效率达到了约30%。”庞之浩说。另外，我国空间站采用了许多新技术，例如，大型柔性太阳电池翼、再生式生命保障系统、电推进系统、首尾两端配置相同的大型空间机械臂等，所以使用效益比较高。

据权威专家介绍，我国空间站从建造成本和应用效益的角度综合分析，是符合中国国情和实际需要的理性选择，既不贪大求全，又规模适度。中国空间站载荷支持效率高，可提供多种标准接口，有望取得较高的工程应用效益。

长什么樣？三室两厅还带储藏间

“如果神舟飞船是一辆轿车，那么天宫一号和天宫二号就相当于一室一厅的房子，中国空间站则像是三室两厅还带储藏间。”谈及空间站的样子，中国航天科技集团五院空间站系统副总设计师朱光辰给出这样形象的比喻。

中国空间站整体呈T字构型，有三个舱段——1个核心舱和2个实验舱，核心舱居中，实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ分别连接于两侧，每个舱都是20吨级，三舱组合体质量约66吨，未来还可扩展到180吨级。

这次率先入驻太空的，是“三室”之一——天和核心舱，全长16.6米，比五层楼房还要高;发射质量22.5吨，相当于三辆大客车的空重。“块头”之大，不仅在中国目前研制的航天器中无可匹敌，也超过国际空间站的任何一个舱段。

顾名思义，核心舱是空间站的主控舱段，既是管理和控制中心，也是航天员生活的主要场所，还支持开展部分空间科学实验和技术试验。它好比是大树树干，其他舱段安装在它的接口上，如同枝叶向外生长。

核心舱内部设有丰富的功能区。中国航天科技集团五院空间站系统总体主任设计师张昊表示，核心舱分为节点舱、小柱段、大柱段、后端通道和资源舱五部分。大柱段直径为4.2米，小柱段直径为2.8米，前者主要是航天员工作和实验的地方，后者则是航天员的睡眠区和卫生区，另外还设有就餐区、医监医保区、锻炼区，微波炉、冰箱、饮水机、太空自行车等配备到位。

实验舱Ⅰ名叫“问天”，是开展舱内和舱外空间科学实验和技术试验的主阵地，也是航天员工作生活和应急避难的地方。这里配备了支持航天员出舱活动的专用气闸舱和小型机械臂，能进行舱外载荷自动安装操作。

实验舱Ⅱ名为“梦天”，功能和实验舱Ⅰ类似，用于生物、材料、微重力流体、基础物理等方面的科学实验。实验舱Ⅱ还配有货物专用气闸舱，在航天员和机械臂的辅助下，可以支持货物、载荷自动进出舱。

“三室”有了，“两厅”和“储藏间”在哪里呢？

核心舱共有3个对接口，前端的两个对接口可对接停靠两艘载人飞船，相当于“两厅”;后端一个对接口用于接纳货运飞船停靠补给，相当于“储藏间”。对接口还可以支持其他飞行器短期停靠，根据科学研究需求对接更多舱段，进一步扩展空间站规模。

有何用途？预计滚动实施近千项实验项目

未来“三室两厅还带储藏间”的中国空间站将由谁来入住？按计划，中国空间站将有一个乘组3名航天员长期在轨飞行，乘组定期轮换。轮换期间，最多可有6名航天员同时在站工作。

中国空间站天然的高真空、微重力等独特条件，可充分带动空间科学、生命科学等前沿学科研究，推动原材料、元器件、智能制造等多领域先进技术发展，是开展科学研究的“太空实验室”。

“在极端物理条件下，物质的运动规律、物理化学过程、生命过程等都可能会发生变化，这意味着重大科学突破的可能。”中国科学院空间应用中心总体室主任、空间应用系统副总设计师钟洪恩表示，中国空间站作为国家级太空实验室，在舱内外部署了许多重大科学设施。这些设施支持在轨实施空间天文、空间材料科学等9个学科30余个主题的科学研究;空间站在轨运营10年以上，预计可滚动实施近千项实验项目。

目前，空间应用系统在空间站3个舱段内共安排了13个科学实验柜，每个实验柜都相当于一个小型太空实验室。空间站舱外还安排了若干暴露实验平台。空间站建造完成后，还会单独发射“巡天”空间望远镜，与空间站共轨飞行，进行高分辨率天文观测，开展天体物理和空间天文学研究。

载人航天代表着一个国家的综合国力与科技实力，如果说它是塔尖上的事业，自主创新就是支撑航天人勇敢攀登的天梯。

中国空间站由我国自主建造，实现了产品全部国产化，部组件全部国产化，原材料全部国产化，关键核心元器件100%自主可控。以中国空间站机械臂为例，中国航天科技集团五院空间机械臂产品保证经理熊明华介绍称，空间站机械臂项目曾入选“中国智能制造十大科技进展”，全部核心部件实现国产化，负载自重比、操控精度等指标达到世界领先水平。

2018年5月，中国载人航天工程办公室与联合国外空司面向联合国各成员国发布了合作机会公告，邀请外国科学家参与中国空间站空间科学应用，事后共收到来自27个国家的42个项目建议书。经审议，太空肿瘤、星云气体的光谱研究等9个项目成功入选。目前，中国载人航天工程已和联合国外空司推进落实第一批实验项目。

寿命有多长？“在轨不小于15年”

如同汽车在使用一定年限和里程后要报废一样，空间站也没有永久寿命，只要使用，只要有人居住、工作和进行科学实验，就会有损耗。那么中国空间站的设计寿命如何，又采取了哪些措施来保证长期在轨稳定运行？

中国航天科技集团五院空间站系统副总设计师侯永青介绍：“中国空间站设计在轨飞行10年，具备延寿到15年的能力。为了保证空间站在轨不小于15年长寿命，我们从设计伊始，就开展了长寿命、可靠性、维修性、安全性一体化设计。具体来讲，就是以系统和产品的长寿命和固有可靠性设计为基础，配合开展系统和产品在轨故障诊断、处置预案设计、维修性设计，以实现长寿命、可靠性的既定目标。”

中国空间站在太空中安家后，将面对来自宇宙的各种威胁和挑战，比如原子氧、紫外辐照、真空、温度交变、空间碎片以及微重力等，这些危险元素可能会造成空间站的材料性能衰退，诱发故障，从而制约舱外电缆、表面涂层、光学镜头等产品和设备的使用寿命。

为了最大限度地减少损坏和伤害，设计团队想方设法让空间站变得更结实、更强壮。“在天和核心舱主结构设计时，我们从抗腐蚀、抗疲劳、抗断裂三个维度进行了综合分析和评价，从材料选择、结构设计、构型、参数设计等方面进行了科学优化的设计，并从材料到构件到舱段都进行了仿真验证，以确保长寿命。”中国航天科技集团五院空间站核心舱结构分系统主任设计师施丽铭介绍说。

针对寿命问题，结构研制团队还创新设计了健康监测子系统。这个新增的子系统就像体检医生一样，能在轨对承受的载荷以及自身的结构状态进行实时监测，也能对空间碎片等“飞来横祸”进行监测、定位和报警，一旦发现有空间碎片撞击，能及时迅速报警，第一时间通知地面和航天员。它还能对舱内的压力情况进行监测，根据不同压力指标进行分级报警。

为了应对空间碎片等“劲敌”的攻击，天和核心舱热控分系统针对长寿命可靠性问题，为空间站安装了两条相当于“大动脉”的管子——热管辐射器，以便减少流体管在外暴露的面积，大大降低被空间碎片击穿的风险。

怎么建？2年执行11次飞行任务

按照中国空间站建造任务规划，今明两年将实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射，4次货运飞船以及4次载人飞船发射，于2022年完成中国空间站在轨建造，建成国家太空实验室。具体来说，中国载人航天工程总设计师周建平介绍，中国空间站任务分为关键技术验证、组装建造和运营三个阶段。目前正处于关键技术验证阶段，这个阶段，天和核心舱的成功发射是第一次任务，随后还将发射2艘载人飞船、2艘货运飞船。

这其中，天舟货运飞船是向中国空间站运送货物和推进剂等物资的使者，被亲切称为太空中的快递小哥。中国空间站建造过程中，每次发射载人飞船前，我国都将先行发射货运飞船，做到“兵马未动，粮草先行”。

此前，我国已经成功发射天舟一号。天和核心舱成功发射后不久，下一个执行任务的就将是天舟二号货运飞船。

神舟载人飞船是我国自行研制的用于天地往返运输人员和物资的载人航天器，此前，我国已经发射11艘神舟飞船，先后將11名航天员共14人次送入太空。最近的一次发射，是 2016年10月搭载航天员景海鹏和陈冬的神舟十一号。

接下来，天舟二号货运飞船和天和核心舱对接后，神舟十二号飞船也将进入发射倒计时。中国航天时隔5 年，又将送3名航天员重返太空。

周建平说，在关键技术验证阶段，我国将在轨验证空间站推进剂补加、再生生保、柔性太阳电池翼和驱动机构、大型柔性组合体控制、组装建造、舱外操作、在轨维修等7大关键技术，为实施空间站组装建造和长期运营任务奠定基础。

关键技术验证阶段结束后，中国空间站就将进入组装建造阶段。周建平说，届时，我国将发射“问天”实验舱和“梦天”实验舱，进行空间站基本构型的在轨组装建造。

“这将是一段非常辉煌的试验历程。11次任务的完成，将意味着中国空间站正式建成。”周建平说。

现在，天和核心舱已经就位，中国空间站有了第一块“积木”，我们期待第二块、第三块“积木”的早日到来。（本刊综合）