原標(biāo)題：天和揚帆 筑夢天河（科技自立自強·逐夢深空）

來源：人民日報

圖為中國空間站天和核心艙成功發(fā)射。

新華社記者 周佳誼攝

海南，文昌航天發(fā)射場。

一束耀眼光柱刺破云霄，長征五號B遙二運載火箭將中國空間站天和核心艙精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道。此次發(fā)射任務(wù)的成功，標(biāo)志著中國空間站在軌組裝建造全面展開，為后續(xù)關(guān)鍵技術(shù)驗證和空間站組裝建造順利實施奠定了堅實基礎(chǔ)。

空間站“第一塊積木”上天，后續(xù)將建成“三室兩廳還帶儲藏間”

天和核心艙是中國空間站最關(guān)鍵的艙段，是空間站的管理和控制中心。

如果說空間站是大樹，核心艙就是樹干，其他艙段都會安裝在它的接口上，像枝葉一樣，向外延伸。所以，核心艙有一個龐大的“軀體”和結(jié)實的“身板”，它重達(dá)20多噸，長度比5層樓房還要高，直徑4.4米，比火車車廂還要寬不少，供航天員工作生活的空間大約有50立方米。

在太空中建房子，就像是“搭積木”。天和核心艙是第一個上天的艙段，是整個空間站最基礎(chǔ)的部分，被視為“第一塊積木”。

核心艙包括節(jié)點艙、生活控制艙和資源艙3個部分，有3個對接口和2個停泊口。停泊口用于連接兩個實驗艙，一起與核心艙組成空間站組合體。對接口用于載人飛船、貨運飛船及其他飛行器訪問空間站，另有一個出艙口供航天員出艙活動。其中，核心艙前端的兩個對接口接納載人飛船對接停靠，后端的一個對接口接納貨運飛船?？垦a給。對接口可以支持其他飛行器短期?？?，并接納新的艙段對接，擴展空間站規(guī)模。除了含有全套生命維持裝置外，核心艙還負(fù)擔(dān)了航天員初期駐留以及科研所需的全部物質(zhì)條件，支持3名航天員長期在軌駐留。

核心艙是我國目前研制的最大、最重的航天器。想把這個“大塊頭”托舉上天，只有長征五號B運載火箭這個“大力士”能夠勝任。作為我國目前近地軌道運載能力最大的新一代運載火箭，長征五號B火箭近地軌道運載能力達(dá)到25噸級，2020年5月首飛成功，今年4月29日是其首次應(yīng)用性發(fā)射。

此次發(fā)射任務(wù)有多重要？中國航天科技集團有限公司一院長征五號B運載火箭系統(tǒng)總指揮王玨這樣描述：“這次任務(wù)既是空間站建設(shè)工程的開局之戰(zhàn)，也是空間站建設(shè)和關(guān)鍵技術(shù)驗證階段的奠基之戰(zhàn)，只能成功，不能失敗。”

據(jù)介紹，火箭研制團隊相繼攻克了超大整流罩研制、大直徑艙箭連接分離、大推力直接入軌偏差精確控制等核心技術(shù)，并為運載火箭事先規(guī)劃了應(yīng)急軌道，這也是我國首次在非載人火箭上應(yīng)用該項技術(shù)。這枚火箭還突破了“零窗口”發(fā)射技術(shù)，將“零窗口”拓展到±1分鐘的“窄窗口”，發(fā)射時間窗口變長，能更好滿足后續(xù)實驗艙與核心艙進行空間交會對接的需要。

火箭升空后，西安衛(wèi)星測控中心及時快速完成目標(biāo)捕獲，并對火箭和核心艙完成長時間穩(wěn)定跟蹤，護送目標(biāo)順利進入預(yù)定軌道。

空間站“T”構(gòu)型的組合體包含了天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙。其中，核心艙是空間站組合體控制和管理主份艙段，而問天和夢天實驗艙均為大規(guī)模艙內(nèi)外空間科學(xué)實驗和技術(shù)試驗載荷支持艙段，3個艙的活動空間總共能夠達(dá)到110立方米。正如中國航天科技集團有限公司五院的航天專家比喻，如果神舟飛船是一輛轎車，天宮一號和天宮二號就相當(dāng)于一室一廳的房子，而空間站就是三室兩廳還帶儲藏間。

從定位看，空間站將建成國家太空實驗室。“空間站內(nèi)規(guī)劃了一大批空間實驗載荷，入軌后將持續(xù)進行科學(xué)研究和實驗，有望產(chǎn)出一大批具有世界先進水平的空間科學(xué)和技術(shù)應(yīng)用成果?？臻g站還提供了空間科學(xué)實驗的國際合作機會，希望能夠成為一個造福人類的開放平臺?！敝袊d人航天辦公室主任郝淳說。

核心艙上關(guān)鍵技術(shù)完全自主可控，將在后續(xù)運行中進行驗證

中國空間站是在近地軌道長時間運行、可滿足航天員長期在軌生活、工作以及地面航天員尋訪的載人航天器，代表了當(dāng)今航天領(lǐng)域最全面、最復(fù)雜、最先進和最綜合的科學(xué)技術(shù)成果。

中國載人航天工程總設(shè)計師周建平認(rèn)為，空間站的設(shè)計研制，秉持規(guī)模適度、安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟高效的理念，總體上體現(xiàn)中國特色和技術(shù)進步?？臻g站由我國自主建造，實現(xiàn)了百分之百自主可控。

在空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段，將完成空間站推進劑補加、再生生保、柔性太陽電池翼、大型柔性組合體控制、艙外操作、在軌維修等若干關(guān)鍵技術(shù)驗證，為完成空間站組裝建造和長期運營任務(wù)奠定基礎(chǔ)。核心艙上使用了不少關(guān)鍵技術(shù)，都將在后續(xù)運行中得到驗證。

再生生保技術(shù)，讓航天員得到更好補給。此前我國航天員在軌飛行時間的最高紀(jì)錄是33天，航天員生存所必需的水和氧氣由航天器直接送入太空。為了讓航天員實現(xiàn)更久在軌停留，空間站設(shè)計了完整的可再生生命保障系統(tǒng)。航天員呼出的水蒸氣會通過冷凝水方式回收，排泄的尿液也會回收凈化，重新作為飲用水和生活用水使用。而電解制氧時產(chǎn)生的氫氣與航天員呼出的二氧化碳，將通過化學(xué)反應(yīng)生成氧氣。

先進通信技術(shù)，讓天地通話暢通無阻。核心艙密封艙內(nèi)配置了工作區(qū)、睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)、就餐區(qū)、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保區(qū)和鍛煉區(qū)等6個區(qū)域。航天員手握一部手機，能夠?qū)崿F(xiàn)航天員之間快速通話，還能通過手機APP控制不同區(qū)域的照明。尤其在中繼終端產(chǎn)品的幫助下，航天員從核心艙往地面發(fā)送語音、視頻、數(shù)據(jù)的速率相當(dāng)于地面5G通信速率的幾十倍，保障地面與空間站的聯(lián)絡(luò)暢通無阻。

太空電站技術(shù)，讓能源持續(xù)不斷。“太空家園”需要太空電站。核心艙首次采用了大面積可展收柔性太陽電池翼，雙翼展開面積可達(dá)134平方米，這是我國首次采用柔性太陽電池翼作為航天器的能量來源。柔性翼體積小、展開面積大、功率重量比高，單翼即可為空間站提供9千瓦的電能，既能滿足艙內(nèi)所有設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，也能保證航天員在空間站中的日常生活。當(dāng)空間站運行到太陽無法照射的陰影區(qū)時，還有鋰離子蓄電池為艙體供電。

機械臂助力建造運營。在近地軌道建設(shè)空間站，就意味著需要掌握大型空間設(shè)施的建造技術(shù)和運營管理技術(shù)，具備強大的維護維修升級能力。此次核心艙配備了一條強大的空間站機械臂，它主要承擔(dān)著懸停飛行器捕獲、輔助航天員艙外活動、艙外貨物搬運、艙體狀態(tài)檢查、載荷照料等重要任務(wù)。

電推進節(jié)省推進劑消耗。另一項創(chuàng)新，是核心艙推進系統(tǒng)除了采用常規(guī)動力以外，還額外配置了電推進發(fā)動機，這也是我國首次將電推進動力應(yīng)用到航天器上。電推進系統(tǒng)能夠輔助空間站維持在原定軌道上正常運轉(zhuǎn)，可有效節(jié)省核心艙自帶推進劑的消耗。

空間站任務(wù)還有10次高密度發(fā)射，預(yù)計2022年前后完成在軌建造

接下來，核心艙將按照既定程序開展在軌工作，等待天舟二號貨運飛船和神舟十二號載人飛船的到來。

總體上看，中國空間站任務(wù)分為關(guān)鍵技術(shù)驗證、組裝建造和運營3個階段，目前正處于關(guān)鍵技術(shù)驗證階段，主要目標(biāo)就是對建造技術(shù)進行驗證，確保完成后續(xù)建造。

按計劃，今年還將執(zhí)行發(fā)射兩艘天舟貨運飛船和兩艘神舟載人飛船共計4次任務(wù)。到了組裝建造階段，明年共計規(guī)劃了6次任務(wù)，分別發(fā)射問天和夢天實驗艙、兩艘天舟貨運飛船、兩艘神舟載人飛船，最終于2022年前后完成空間站在軌建造。轉(zhuǎn)入運營階段后，我國每年將定期發(fā)射載人飛船和貨運飛船，確保中國空間站長期有人駐留。

為了搭建空間站，我國“明星”火箭輪番上陣。其中，空間站各艙段將由長征五號B運載火箭在文昌航天發(fā)射場發(fā)射，“快遞小哥”貨運飛船將由長征七號運載火箭在文昌航天發(fā)射場發(fā)射，神舟載人飛船將由長征二號F火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射。這將是我國航天歷史上首次呈現(xiàn)多型長征火箭執(zhí)行同一任務(wù)的情況。

自上世紀(jì)90年代初，我國載人航天工程正式啟動，規(guī)劃了“三步走”目標(biāo)。第一步是載人飛船階段，在此期間完成了載人飛船的研制，實現(xiàn)了航天員天地往返等目標(biāo)。第二步是空間實驗室階段，在這一階段，不僅掌握了出艙、交會對接技術(shù)，對航天員中期駐留太空進行了驗證，還成功驗證了推進劑在軌補加技術(shù)，完成了運送貨物補給等任務(wù)。第三步就是空間站建設(shè)階段，我國將建造長期有人照料的空間站。

“載人航天‘三步走’是一脈相承的?！敝芙ㄆ秸f，中國空間站建成后，不是一成不變，而是能夠進一步擴展，為未來留有發(fā)展空間。根據(jù)新的科技需求，將來中國空間站還可以對接更多的艙段，也可以通過在軌維修、在軌技術(shù)升級等方式來滿足要求。目前空間站設(shè)計在軌飛行10年，具備延壽到15年的能力?！拔覀儚脑O(shè)計開始就開展了長壽命、可靠性、維修性、安全性一體化設(shè)計，相信中國空間站會運行得更久?！?/p>

《 人民日報 》（ 2021年04月30日 14 版）

[責(zé)任編輯：楊凡、崔中連]

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