2021年4月29日，“天和”核心艙順利搭載長征五號B遙二運載火箭發射升空，開啟了中國人在太空建立空間站的序幕。今年7月24日，由我國自主設計和發射的天宮空間站迎來了自己的第二個艙段“問天實驗艙”，它也是我國向太空發射的首個實驗艙。南京航空航天大學航天學院聞新教授表示，今年年底，我國還會發射“夢天”實驗艙，“太空大房子”建成三室兩廳的目標，正在一步一步實現，未來在太空開展長期科研指日可待。

為什么要在太空里建立空間站？

在太空開展長期科研，讓航天員“有地方住”

將人類送上太空已經不再是遙遠的夢，但在太空中，人類怎樣才能“呆得久”？首先得“有地方住”?？臻g站就是航天員在太空中住的“房子”，有了它，航天員才能在太空中開展科研活動，長時間生活下去。

“對于飛船而言，空間站就是‘碼頭’。同時，空間站也是太空實驗室，科學家可以在里面開展一些空間科學實驗?！甭勑陆淌诟嬖V記者，空間站具有體積大、壽命長、功能強和載人多等優點。世界上第一個空間站是前蘇聯的“和平號空間站”?！澳壳埃谔罩兄挥幸粋€空間站——國際空間站，它由美國主持研制，共有16個國家參加。中國當時也申請參與，但美國拒絕了中國的申請。”

我國于上世紀90年代開始啟動載人航天工程，規劃了“三步走”戰略。從發射載人飛船將中國航天員送入太空，到太空出艙、發射空間實驗室，如今已走到第三步，即“建造空間站，解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題”。中國的 “空間站時代”，伴隨著“天和”核心艙和“問天”實驗艙的成功發射，正在一步一個腳印穩步前進。

攝影  楊昊

“太空房子”擴容要航天員手動“組裝”

“三室兩廳”一間一間“拼”起來

如果把神舟飛船比作一輛轎車，天宮一號和天宮二號相當于一室一廳，空間站則像是三室兩廳還帶儲藏間。

聞新教授告訴記者，空間站由三個艙段組成。一年前的4月29日，搭載長征五號B遙二運載火箭升空的是“天和”核心艙。它有3個對接口和2個停泊口?！疤旌汀焙诵呐摰闹亓看蠹s在22噸左右，如果將它和地球上的“房子”做一個類比，核心艙的作用，好比是房子的客廳，負責空間站組合體的統一管理和控制，支持實驗艙、載人飛船、貨運飛船等飛行器與其交會對接和在軌組裝，具備接納航天員長期訪問和物資補給的能力，可以支持開展航天醫學和空間生命科學實驗。

這一次我們發射成功的“問天”實驗艙，正是空間站的第二個艙段。它將與核心艙進行組合。“實驗艙和核心艙的組裝，由航天員出艙完成。航天員在太空中會像‘堆積木’一樣，借助機械臂系統，逐漸把整個結構搭建起來。在這個過程中，萬一出現‘漏氣’等情況，還可以出艙進行修補?！甭勑陆榻B，上個世紀，美國和俄羅斯的航天員就已經進行過實踐，在太空中“組合”核心艙和實驗艙是比較成熟的技術，“對于現在的中國航天來說，也不是什么難事?！?/p>

“出差三人組”也將擴容成“六人組”

空間站將迎來百噸級最大結構

跟著“問天”實驗艙一起進入太空的，不僅有各種實驗設備，還有三張床鋪。這樣，除了核心艙內的三張床位，實驗艙里還會增加三張，中國空間站便擁有了可供六人在軌的“硬件”。

中國科學院院士、中國航天科技集團科技委主任包為民介紹，我國載人航天工程從上世紀90年代開始啟動，規劃了“三步走”的戰略。按照空間站建成規劃，一共要進行11次發射。其中，神十四和神十五乘組共計6名航天員要在天上交替10天。

據悉，在軌2個月后，問天實驗艙將實施轉位，與天和核心艙形成“L”構型，靜待夢天實驗艙的到來。

按照計劃，今年中國載人航天工程還將執行3次發射任務，發射夢天實驗艙與天和核心艙對接，形成空間站三艙“T”字基本構型，完成空間站在軌建造；隨后發射天舟五號貨運飛船和神舟十五號載人飛船，神舟十五號航天員將與神舟十四號航天員在軌輪換，并駐留6個月。如果一切進展順利，今年，我們或將會看到的天宮空間站最大構型：天和一號核心艙+問天號實驗艙+夢天號實驗艙+天舟五號貨運飛船+神舟十四號載人飛船+神舟十五號載人飛船，規模近百噸級。

攝影  楊昊

什么是“快速交會對接”？

“萬里穿針”雖然難度高，但此前已經多次實驗

據悉，問天實驗艙采取了快速交會對接方式，與空間站天和核心艙前向對接，形成“一”字構型。專家告訴記者，從神舟十二號開始，我國的載人飛船新增了自主快速交會對接、徑向交會對接和180天在軌?？磕芰?。在太空中“相遇”后，兩個航天器會在空間軌道上合并在結構上連成一個整體，這是載人航天活動的三大基本技術之一，是實現空間站和空間運輸系統的裝配、回收、補給、維修、航天員交換及營救等在軌服務的先決條件。

問天實驗艙主要面向空間生命科學研究。它總長17.9米，最大直徑4.2米，由工作艙、氣閘艙、資源艙三艙段組成，具備空間站組合體統一管理和控制能力，將作為核心艙能源管理、信息管理、姿態軌道控制和載人環境關鍵平臺功能的系統級備份。

中國載人航天工程空間站系統總設計師、中國工程院院士楊宏介紹，問天實驗艙是航天員主要的生活和工作艙段，配置有3個睡眠區、1個衛生區和廚房等設施，可與天和核心艙一起支持兩艘載人飛船輪換期間6名航天員的生活保障；提供專用氣閘艙支持開展航天員出艙活動，支持開展較大規模的密封艙內和艙外空間科學實驗和技術試驗。

問天實驗艙還配置了一個小型的機械臂，既可以單獨使用，也可以跟核心艙的大機械臂組合使用，共同完成航天員的出艙、艙外設施照料、巡檢等任務。

久經考驗的“胖五”再度披掛

運載火箭的承重能力成為發射成功的關鍵

如果你是一位航天愛好者，那么一定會發現規律：“太空出差”的航天員們，多半是搭乘長二F火箭“出發”。而運送“天和”核心艙和“問天”實驗艙的運載火箭，卻是長征五號B遙二運載火箭，因為外形胖乎乎的，不少人也直接稱呼它“胖五”。 專家告訴記者，長五B火箭是目前我國近地軌道運載能力最大的火箭，主要用于空間站艙段等近地軌道大型航天器發射任務。此次發射是長五B火箭首次執行快速交會對接任務，成功突破了零窗口發射和大直徑艙箭連接分離等多項關鍵技術。

身強力壯的“大力士”，自然能扛的東西也會更多。聞新教授告訴記者，核心艙和實驗艙的體積都不小。“天和”22噸，“問天”則達到了23噸。“在發射技術已經相對成熟的情況下，運載火箭的承重能力成為了發射成功的關鍵。經過幾次考驗，‘胖五’的表現的確優秀。中國航天又邁上了一個新的臺階，與美國航天的差距又縮小了一些。”

據悉，中國的空間站未來還有一個重要計劃，在空間站建造完成后，會單獨發射一個十幾噸的光學艙，與空間站保持共軌飛行狀態。光學艙命名為“巡天”，具備自主飛行能力，正常任務時與空間站共軌飛行，進行高分辨率天文觀測，開展天體物理和空間天文學研究。需要燃料補給和設備維修時，光學艙可與空間站對接，進行推進劑補加和設備維修維護，提高自身壽命和工作性能。

校對 李?；?/p>