腾飞吧！中国空间站

兵心依旧

2021年4月29日11时23分，海南文昌发射场，伴随着隆隆巨响，一枚庞大的银白色火箭腾空而起，稳稳上升。它尾部的火焰格外耀眼，宛如蒼穹上的一颗明珠。这正是搭载我国“天宫”空间站“天和”核心舱的长征五号B 遥二运载火箭发射升空的情景。此次发射标志着我国空间站在轨组装建造全面展开，我国的载人航天事业翻开了新的一页。

“天和”核心舱发射

那么，什么是空间站？我们为什么要建造空间站呢？想知道这些问题的答案就必须先了解人类空间站的发展历史。

人类空间站的发展历史

回顾二十世纪的六七十年代，彼时世界上的两个超级大国——美国和苏联正在开展一场旷日持久的航天竞赛。1961年4月12日，苏联发射了世界上第一艘载人飞船——“东方1号”，在这场竞赛中拔得头筹，航天员尤里·加加林也成为进入太空的第一人。这次发射开启了人类载人航天活动的序幕。

◎苏联航天员尤里·加加林与“东方1号”飞船

美国也不甘落后，立刻启动了载人登月计划 ，这就是著名的“阿波罗计划”。1969年7月16日，在肯尼迪航天发射中心发射的“阿波罗11号”将三名航天员送向月球（其中两名航天员阿姆斯特朗和奥尔德林踏上了月球表面，另一位航天员柯林斯则留在指令舱中环月飞行），实现了人类首次载人登月，终于在这场竞赛中扳回一局。

到这个时候，人类进入太空甚至登上月球都不再是遥不可及的梦想了。但是人们并不满足于仅仅搭乘狭窄的宇宙飞船进入太空执行一些短期的任务，还希望能在宇宙空间里有一个更大的、可供航天员长期驻留的“家”。于是，空间站的研制便进入了议事日程。空间站就是一种可供多名航天员巡访、长期工作和居住的载人航天器。

苏联于1971年4月发射了世界上第一个空间站——“礼炮1 号”。随后又发射了“联盟10号”宇宙飞船，搭乘三名航天员与“礼炮1号”空间站交会对接，但由于无法打开舱门，航天员并未成功进入空间站。1971年6月，苏联又发射了“联盟11号”飞船，这次与“礼炮1号”空间站对接后终于打开了舱门，航天员得以进入空间站。但在返回地球时发生事故，三名航天员不幸遇难。由此可见，人类发展空间站的道路充满了坎坷与危险。

国际空间站

同样，美国的空间站建设也不是一帆风顺。1973年5月14日，美国发射了“天空实验室”空间站，但由于故障造成太阳能电池板不能正常展开。一个月后，载有三名航天员的“阿波罗”飞船发射升空与空间站对接，航天员对太阳能电池板进行了修复，才让空间站得以正常工作。这三名航天员在空间站生活了28天，此后美国又派遣了两批共六名航天员搭乘“阿波罗”飞船进入“天空实验室”工作，最长驻留时间长达84天。

1977年和1982年，苏联分别发射了“礼炮6号”和“礼炮7号”空间站，这两个空间站具有两个飞船接口，可同时与两艘飞船对接，被称为第二代空间站。1985年，“礼炮7号”空间站失联，苏联派出两名航天员搭乘“联盟T13”飞船赶去维修。他们发现空间站故障是由供电系统出现问题导致的，并成功修复了空间站。这段传奇故事还在2017年被拍摄成了电影《太空救援》。1986年2月，苏联成功发射第三代空间站“和平号”，这个空间站一直服役到2001年。

随着苏联的解体，这场航天竞赛告一段落，两个昔日的对手开始尝试在空间站建设方面进行合作。1993年，美国和俄罗斯宣布共同研制“国际空间站”，这个空间站由美国、俄罗斯、英国、法国、日本、加拿大、巴西等十六个国家联合建造和使用。“国际空间站”结构复杂、规模庞大，由航天员居住舱、实验舱、服务舱、对接过渡舱和太阳能电池板等部件构成，是迄今为止世界上最大的航天工程。其核心舱“曙光号”于1998年发射升空，其他舱段陆续发射升空并对接。2000年，“国际空间站”迎来了它的第一批航天员，这三名航天员共在空间站生活了141天。目前已经有二百多名航天员造访过“国际空间站”，同时也成功开展了大量空间实验。“国际空间站”原计划于2020年退役，目前已经被“延迟退休”了，今后可能会继续“超期服役”。

中国空间站技术的发展

中国空间站任务总设计师杨宏曾经表示，空间站作为长期在轨运行的太空母港，是人类历史上规模最大的航天器，可满足航天员长期在轨生活工作的需求，其天然的高真空、微重力、超洁净环境也可以充分用于开展各类科学技术研究，从而推动科学技术进步。因此，空间站工程将产生巨大的经济效益和社会效益，已经成为衡量一个国家综合国力的重要标志，受到各航天大国的高度重视。

昔日，世界上两个超级大国在空间站技术上比拼实力;如今，围绕“国际空间站”进行的国际合作已接近尾声。可是由于种种原因，我国被排斥在“国际空间站”合作项目之外，无法参与其技术合作。但一个正在实现民族复兴的国家不可能放弃宇宙探索，太空中不可能没有中国人的身影，天上也不可能一直没有中国空间站。

所以，早在1992年，我国就确立了“三步走”的载人航天计划：

第一步是发展载人飞船。在此期间完成了载人飞船的研制，实现了航天员天地往返等目标。2003年，“神舟五号”成功发射，航天英雄杨利伟成为我国第一个进入太空的航天员，标志着我国载人航天技术实现了突破。

第二步是空间实验室阶段。在这一阶段，我国不仅掌握了出舱行走、交会对接技术，成功对航天员中期驻留太空技术进行了验证，还成功验证了推进剂在轨补加技术，完成了运送货物补给等任务。“天宫一号”目标飞行器和“天宫二号”空间实验室任务的成功实施为发展中国空间站奠定了坚实基础。

第三步就是现在正在进行的空间站建设阶段。我国将建造长期有人照料的空间站。

在“国际空间站”退役后，中国空间站很可能在一段时期内作为人类唯一的空间站飞翔在地球上空。值得骄傲的是，与西方国家不同，中国在空间站利用方面以开放的胸襟积极进行广泛的国际合作，邀请世界各国参与利用中国空间站开展空间实验。2018年5月，中國宣布“天宫”空间站的合作面向联合国所有会员国，特别是发展中国家开放，同时公开了中国空间站的结构和运行情况。2019年6月，中国载人航天工程办公室和联合国外层空间事务办公室联合宣布，17个国家的9个项目成为中国空间站科学实验首批入选项目。

中国在空间站合作中展现出了一个负责任大国的形象，开放、包容的姿态也体现出一个热爱和平民族的真诚。在一些西方国家依然用“冷战思维”处理国际事务，用“零和博弈”思想指导贸易政策的当下，中国以实际行动为全世界树立了榜样。

“天宫”的布局和科学目标

看到这里，你是否好奇“天宫”空间站到底长什么样子呢？按照规划，“天宫”空间站初期是“T”字形的，“T”字的一竖是“天和”核心舱的位置，上面的一横代表两个实验舱的位置。空间站的前端接口可以与“神舟”载人飞船对接，完成航天员的进驻与返回;后端接口与“天舟”货运飞船对接，完成物资的补给。“天和”核心舱是供航天员生活和工作的场所，可以统一控制和管理整个空间站。

“天宫”空间站上的空间科学与应用研究主要在“问天”“梦天”两个实验舱中完成，但“天和”核心舱内也搭载了部分实验柜。那么，实验舱都能开展哪些空间实验呢？

“天宫”上的科学实验柜非常丰富，分为12个科学方向实验柜和4个公用支持实验柜。

首先，宇宙空间中的空间站具有微重力环境，物体在空间站内感受到的重力只有地面的千分之一到万分之一，可以开展微重力下流体力学和燃烧过程的相关研究，有利于未来发展新技术新工艺。

其次，在大气层外的物体容易受到宇宙射线的影响，可以在空间站探测宇宙辐射，进行天文数据收集。由于不受大气层干扰，“天宫”还将搭载可供天文观测的光学舱，其中的空间望远镜将开展巡天观测，研究大尺度宇宙演化、暗物质暗能量等基础科学问题。

在微重力和辐射环境下，动物、植物和微生物等生命体的发育和繁殖也是空间实验的重要内容，这类研究可以促进药物研发、医疗技术和太空育种等技术的发展。此外，利用太空的低温环境，可以开展高精度超低温冷原子实验，冷原子钟的计时精度将远远超过目前使用的原子钟。

空间站还会检测航天员的生理信息，开展航天医学方面的研究，为航天员在宇宙空间中长期健康飞行的研究提供基础科学数据。

总之，“天宫”空间站计划开展包含十多个学科、三十多个科学主题的数百项科学研究与应用项目，是名副其实的空间实验室。

中国空间站的未来计划

目前，“天宫”空间站的建设工作正在紧锣密鼓地展开。按照空间站建设和运营规划，我国在未来两年内还将进行密集的航天发射任务。

“天宫”的核心舱“天和”已于今年4月29日在海南文昌发射场由长征五号B遥二运载火箭成功发射升空并进入预定轨道。携带着航天员生活物资、舱外航天服及空间站平台设备、应用载荷和推进剂的“天舟二号”货运飞船也于5月29日晚在海南文昌发射场由长征七号遥三运载火箭发射升空，并在5月30日与“天和”核心舱成功对接。“神舟十二号”载人飞船于6月17日在酒泉发射场由长征二号F遥十二运载火箭发射，将三名航天员（聂海胜、刘伯明和汤洪波）送入空间站，他们将在空间站驻留三个月。今年9月和10月分别计划发射“天舟三号”货运飞船和“神舟十三号”载人飞船，再将三名航天员送入空间站，他们将在空间站工作6个月。

2022年，“天宫”空间站将进入建造阶段和运行阶段，计划发射“天舟五号”货运飞船和“神舟十五号”载人飞船，其运送的航天员乘组将与“神舟十四号”飞船乘组完成交接。

仰望浩瀚苍穹，一颗来自中国的新星正在放射着越来越明亮的光芒。在民族复兴的伟大征程上，中国航天人必将谱写出新的灿烂华章。腾飞吧！中国空间站！