中國航天員中心日前公開展示了自主研制的空間站“飛天”水下訓(xùn)練服。這是中國空間站航天員水下訓(xùn)練專用服裝首次公開亮相。（新華社發(fā)）
“目前，我國載人航天工程已經(jīng)全面進(jìn)入空間站研制建設(shè)的新階段。”在首屆中國航天大會(huì)上，中國載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平院士揭開了未來中國空間站的神秘面紗。
中國的空間站被命名為“天宮”，將于2022年左右建成。而國際空間站大概在2024年到2026年之間壽終正寢，屆時(shí)，太空中很有可能只有一座“天宮”。周建平院士透露，未來，中國可向聯(lián)合國成員，特別是發(fā)展中國家提供空間站應(yīng)用機(jī)會(huì)，幫助他們在中國空間站開展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
打破西方禁令
由于西方國家禁止中國參與國際空間站建設(shè)，中國走上了獨(dú)立自主的航天發(fā)展之路，空間站團(tuán)隊(duì)從誕生之日起，就做好了開天辟地的準(zhǔn)備
二十世紀(jì)八九十年代，人類建成了第一座國際空間站。當(dāng)時(shí)，以美國為首的西方國家禁止中國參與國際空間站建設(shè)，也禁止中國宇航員登上國際空間站。在西方國家禁令下，中國走上了一條獨(dú)立自主的航天發(fā)展之路。
國際空間站是由多個(gè)國家聯(lián)合完成的，而中國要憑借一己之力建造空間站，難度可想而知。在空間站研制過程中，艙體多、構(gòu)型復(fù)雜成為設(shè)計(jì)的首要難題。在中國空間站副總設(shè)計(jì)師朱光辰看來，各種飛行器不同的組合狀態(tài)都相當(dāng)于一個(gè)全新的航天器，這其中涉及力學(xué)問題、通信問題、電源的獲取等，都是空間站團(tuán)隊(duì)要面對的全新挑戰(zhàn)。
從提出建設(shè)中國人自己的空間站那一天起，朱光辰和空間站團(tuán)隊(duì)就做好了開天辟地的準(zhǔn)備。為將第一個(gè)航天員楊利偉順利送入太空，他們花了整整11年時(shí)間。此后，他們的步伐越來越快：2008年，航天員翟志剛邁出了中國人出艙活動(dòng)的第一步；2016年，航天員景海鵬、陳冬伴隨天宮二號(hào)，在太空整整遨游33天；2017年，中國第一艘貨運(yùn)飛船“天舟一號(hào)”順利升空，中國載人航天工程突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)，為中國空間站建設(shè)做好了準(zhǔn)備。
此前，在天宮一號(hào)和天宮二號(hào)近地軌道空間實(shí)驗(yàn)室上開展的多項(xiàng)技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目，也為空間站任務(wù)提供了充分的技術(shù)儲(chǔ)備。譬如機(jī)械臂操作終端試驗(yàn)器，通俗解釋就是一種典型的空間機(jī)器人，能夠用于空間站的在軌組裝、在軌維修、貨物搬運(yùn)與轉(zhuǎn)移、輔助航天員出艙活動(dòng)等。未來，它還將是空間站上輔助航天員進(jìn)行工作的“好幫手”。
朱光辰說，下一步，中國空間站的目標(biāo)是建設(shè)國家太空實(shí)驗(yàn)室，并將開展科學(xué)前沿的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用研究，推動(dòng)空間科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步。目前，中國空間站初步規(guī)劃了航天醫(yī)學(xué)、空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)、空間材料科學(xué)、微重力基礎(chǔ)物理等十幾個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用方向。
揭開神秘面紗
中國空間站被命名為“天宮”，基本構(gòu)型由核心艙、實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ和實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ三個(gè)艙段組成，無論是空間、實(shí)用性還是舒適度，都將有質(zhì)的飛躍
中國未來空間站被命名為“天宮”（TG），基本構(gòu)型由核心艙、實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ和實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ三個(gè)艙段組成，每個(gè)艙均重達(dá)20噸以上。這種三艙構(gòu)型提供3個(gè)對接口，支持載人飛船、貨運(yùn)飛船及其他來訪飛行器的對接和?？?。如果說最早的神舟飛船相當(dāng)于一輛轎車，而天宮一號(hào)和天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室相當(dāng)于一室一廳的房子，那么到了空間站，則變成了三室兩廳帶儲(chǔ)藏間的房子——無論是空間、實(shí)用性還是舒適度，都將有質(zhì)的飛躍。
據(jù)了解，空間站三艙組合體質(zhì)量重約66噸，額定乘員3人，乘員輪換期間短期可達(dá)6人，具備10多噸載荷設(shè)備的安裝和支持能力，設(shè)計(jì)壽命不小于10年，具備通過維修延長使用壽命的能力，并具備一定擴(kuò)展能力。
空間站的核心艙命名為“天和”（TH），是空間站的管理和控制中心，主要對整個(gè)空間站的飛行姿態(tài)、動(dòng)力性、載人環(huán)境等進(jìn)行控制。據(jù)空間站系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師張昊介紹，艙體中比較粗的大柱段，是航天員在里面工作和做實(shí)驗(yàn)的地方；細(xì)一點(diǎn)的小柱段，則布置成為航天員的睡眠區(qū)和衛(wèi)生區(qū)，保證航天員的正常生活和居住環(huán)境。
在核心艙內(nèi)，科研人員一共布了300多個(gè)傳感器，可以測量900多路信號(hào)，目的是為了測量這個(gè)22噸的大家伙在發(fā)射過程中，到底能夠承受多大的載荷。此外，核心艙還配置了兼具氣閘艙功能的節(jié)點(diǎn)艙，用于實(shí)驗(yàn)艙、載人飛船、貨運(yùn)飛船等飛行器與其交會(huì)對接和?？?，接納航天員長期訪問和物資補(bǔ)給，支持航天員出艙活動(dòng)等。
空間站的實(shí)驗(yàn)艙I命名為“問天”（WT），備份核心艙部分關(guān)鍵平臺(tái)功能，具備空間站統(tǒng)一管理和控制能力，并配備航天員出艙活動(dòng)專用氣閘艙。實(shí)驗(yàn)艙II命名為“夢天”（MT），用于開展密封艙內(nèi)和艙外載荷實(shí)驗(yàn)，并配置貨物氣閘艙用于載荷及設(shè)備進(jìn)出艙。
此外，空間站團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了光學(xué)艙與空間站共軌飛行。光學(xué)艙可短期停靠空間站進(jìn)行維護(hù)維修和推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加，還可以實(shí)施天文觀測和對地觀察。在天文巡天觀察能力上，與哈勃望遠(yuǎn)鏡相比，它的分辨率與之相當(dāng)，但視場卻大出200多倍。
未來，神舟載人飛船和長征二號(hào)F火箭將共同構(gòu)成空間站乘員天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)，主要用于航天員和部分物資往返空間站。天舟貨運(yùn)飛船和長征七號(hào)火箭則共同構(gòu)成空間站貨物運(yùn)輸系統(tǒng)：在上行過程中，主要為空間站運(yùn)送航天員生活物資、推進(jìn)劑、平臺(tái)維修設(shè)備附件及消耗品、載荷設(shè)備等補(bǔ)給物資；在下行過程中，可銷毀空間站廢棄物，并能用于空間站姿態(tài)軌道控制。
開放共享造福人類
中國空間站將促進(jìn)形成產(chǎn)業(yè)化的太空經(jīng)濟(jì)，還將打造成為面向國際社會(huì)的科技合作交流平臺(tái)，讓載人航天發(fā)展成果全面惠及經(jīng)濟(jì)社會(huì)
為使載人航天發(fā)展成果全面惠及經(jīng)濟(jì)社會(huì)，不斷提升載人航天工程的綜合效益，中國空間站在軌運(yùn)營階段，將充分吸納商業(yè)力量，開展商業(yè)化應(yīng)用活動(dòng)，進(jìn)一步開放近地軌道空間站設(shè)施，促進(jìn)形成產(chǎn)業(yè)化的太空經(jīng)濟(jì)。
我國空間站還將打造成為面向國際社會(huì)的、開放的科技合作交流平臺(tái)，將采用政府間合作、商業(yè)合作等多種模式，在空間站建造和運(yùn)營技術(shù)、空間科學(xué)與應(yīng)用、航天員選拔訓(xùn)練、載人航天高技術(shù)成果轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域，廣泛開展務(wù)實(shí)合作，使之成為造福全人類的太空實(shí)驗(yàn)室。
目前，中國載人航天辦公室代表中國政府已經(jīng)與聯(lián)合國外太空事務(wù)司簽署了一系列框架協(xié)議，可與國際上特別是第三世界國家開展搭載發(fā)射、太空救援等一系列合作。據(jù)悉，中國空間站可以提供多種標(biāo)準(zhǔn)接口，包括機(jī)械、供電、信息、溫度控制等。對此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為其制定了接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，想要與中國開展國際合作的國家在滿足標(biāo)準(zhǔn)接口外，還要滿足安全性要求和中國載人航天器的環(huán)境試驗(yàn)條件。
對于未來，中國航天科技集團(tuán)空間技術(shù)研究院副總設(shè)計(jì)師白明生表示，空間站建成以后，中國載人航天的腳步仍然不會(huì)停歇，“目前，我們正在論證三步走之后的中國載人航天發(fā)展戰(zhàn)略，比如載人登月、載人登小行星、載人登火星，以及建設(shè)更大規(guī)模的空間站……”白明生說，“探索浩瀚宇宙，建設(shè)航天強(qiáng)國，我們一直在努力”。（姜天驕）
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