今天，長征五号B遙二運載火箭搭載空間站“天和”核心艙，在海南文昌航天發射場發射升空。

“天和”核心艙是中國空間站任務的“首飛”航天器，是中國空間站的關鍵艙段。中國空間站長什麼樣？“天和”核心艙，名字很酷，但到底為什麼叫核心艙？核心艙的“核心”作用體現在哪兒？有哪些黑科技？中國為什麼要建自己的空間站，有多重要？對于這些問題，看看相關專家是如何剖析的。

長征五号B遙二運載火箭搭載空間站“天和”核心艙，在海南文昌航天發射場發射升空。

中國的空間站長什麼樣？

“天和”核心艙在軌運行示意圖（供圖：中國航天科技集團五院）

中國航天科技集團五院空間站系統副總設計師朱光辰曾經打過一個形象的比喻：如果神舟飛船是一輛轎車，天宮一号和天宮二号就相當于一室一廳的房子，而空間站就是三室兩廳還帶儲藏間，算是“豪宅”了。“三室”指核心艙天和、實驗艙問天和夢天三個艙段，“兩廳”指神舟載人飛船、天舟貨運飛船，整體呈 T 字構型。

“天和”核心艙為什麼叫核心艙？有多大？

“天和”核心艙是天宮空間站的“智慧大腦”和中樞，是中國空間站的關鍵艙段，它好比是大樹的樹幹，其他的艙段都會安裝在它的接口上，它也是航天員長期駐留的主要生活場所。

從這張圖中我們可以清晰看出“天和”核心艙的大小。 圖片來源：航天科技集團五院

這次發射的核心艙全長16.6米，大柱段直徑4.2米，小柱段約2.8米，重約22.5噸。中國航天科技集團五院空間站核心艙結構分系統主任設計師施麗銘介紹，核心艙的長度比五層樓房還要高，直徑比火車和地鐵的車廂還要寬不少，體積比國際空間站的任何一個艙位都大，航天員入駐後，活動空間非常寬敞。重量相當于三輛大客車的空重重量，同樣也超過國際空間站的任何一個艙段。

“天和”核心艙有哪些“核心”功能？

國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光介紹說，核心艙内部其實分為資源生活艙、居住艙，以及節點艙。從未來空間站的基本功能來講，此次發射的核心艙有這幾個功能——

圖片來源：航空物語

第一個是支持航天員長期在軌駐留，因為将來整個空間站建成後，每批航天員或許都要在空間站裡連續駐留很長一段時間，就像現在仍在使用的國際空間站一樣，隻不過航天員會不停的輪換，這個空間站也會存在十幾年甚至更久。

要實現連續駐留就要有一個居住條件，最基本的就是它不能太小。目前看，“天和”核心艙在設計上較過去有了很大突破，供航天員工作生活的空間約 50立方米，未來加上兩個實驗艙後，整體能夠達到110立方米。

這是天宮艙内視角，那時供宇航員活動的空間還不大。

“‘天和’核心艙的密封艙内配置了工作區、睡眠區、衛生區、就餐區、醫監醫保區和鍛煉區六個區域。”中國航天科技集團五院空間站系統總體主任設計師張昊表示，核心艙不僅能夠保證每名航天員都有獨立的睡眠環境和專用衛生間，而且在就餐區配置了微波爐、冰箱、飲水機、折疊桌等家居，還配置了太空跑台、太空自行車、抗阻拉力器等健身器材，以滿足航天員日常鍛煉。

除此之外，要讓航天員能在其中長期居住，最重要的是要有一套環控生保系統（環境控制和生命保障系統），也就是物化再生式生命保障系統，楊宇光表示，這必須是一套可再生式的防控生保系統，保證艙内資源可以重複使用，比如艙内的水和氧氣等，都必須具備被收集後重複使用的功能。

此外，核心艙其實還有一些其他的功能，比如我們的空間站的管理和控制，包括它的姿态控制、電源、通信等，都是以核心艙為樞紐來進行控制的。有點類似未來空間站的“主腦”。

還有一個重要的任務，要驗證出艙技術。過去我們隻在神州七号時，航天員翟志剛出過一次艙，而未來有很多科學實驗都需要在艙外進行。

“天和”核心艙有哪些黑科技？

中國空間站構型極其複雜，艙體多，不僅各個飛行器相當于一顆顆“衛星”，而且各飛行器不同的組合，又變成了一個個新的航天器。因此研制團隊面臨着力學、通信、電源等問題，乃至失重、輻射和太陽光照等各種挑戰和阻力。

為此，空間站抓總研制單位——中國航天科技集團五院從設計伊始就充分考慮了各種因素，為核心艙配置了靈活的“大腦”和“神經”——數管分系統，設計了可随時調節體溫、相當于冷暖空調的“皮膚”——熱控分系統；裝備了強大有力的“手臂”——大型空間機械臂。

“天和”核心艙成功發射意味着什麼？

1992 年，中國載人航天發展正式确立了“三步走”的戰略。

第一步是載人飛船階段，在此期間我國完成了載人飛船的研制，實現了航天員天地往返等目标；

第二步是空間實驗室階段，我國不僅掌握了出艙活動、空間交會對接技術，而且成功驗證了航天員中期駐留太空、推進劑在軌補加、運送貨物補給等任務和技術；

第三步是空間站建設階段，我國将建造長期有人照料的空間站。

“天和”核心艙的發射标志着中國空間站在軌組裝建造全面展開，我國載人航天工程“三步走”戰略成功邁出第三步。

中國載人航天“三步走”（制圖時間：2005年10月10日）

按照空間站建造任務規劃，今明兩年中國将接續實施11次飛行任務，包括3次空間站艙段發射、4次貨運飛船以及4次載人飛船發射，于2022年前後完成空間站在軌建造，實現中國載人航天工程“三步走”發展戰略“第三步”的任務目标。中國在世界航天領域中的地位和影響力，将會踏入一個全新的階段。

中國為什麼要建自己的空間站？

航天科技集團有限公司五院空間站系統副總設計師柏林厚表示，空間站工程将産生巨大經濟效益和社會效益，已經成為衡量一個國家經濟、科技和綜合國力的重要标志。

“開展空間站工程，将從國家全産業鍊角度，極大地引領和帶動包括空間科學、生命科學等多種前沿學科和原材料、元器件、智能制造等多領域先進技術發展，發揮着不可替代的作用。”柏林厚認為，空間站作為長期在軌運行的“太空母港”，其天然的高真空、微重力、超潔淨環境也可以充分用于開展各類科學技術研究，推動科學技術進步。

我國空間站示意圖 圖片來源：國家國防科技工業局官網

據了解，中國空間站主要有五大工程目标：

一是建造并運營近地空間站，突破、掌握和發展大型複雜航天器的在軌組裝與建造、長期安全可靠飛行、運營管理和維護技術，提升國家航天技術水平，帶動相關領域和行業的科技進步，增強綜合國力。

二是突破、掌握和發展近地空間長期載人航天飛行技術，解決近地軌道長期載人航天飛行的主要醫學問題，實現航天員長期在軌健康生活和有效工作。

三是建成國家太空實驗室。發展具有國際先進水平的空間科學與應用能力，開展多領域空間科學實驗和技術試驗、空間應用，以及科普教育，獲取具有重大科學價值的研究成果和重大戰略意義的應用成果。

四是開展國際(區域)合作，為人類和平開發和利用空間資源做出積極貢獻。

五是以在軌服務、地月和深空載人探測需求為牽引，試驗和驗證相關關鍵技術，為載人航天持續發展積累技術和經驗。

最後，還是那句老話：

我們的征途是星辰大海！

來源：綜編自人民網、北京日報、中國新聞網、澎湃新聞等

策劃：劉娟

監制：李曉雲

編輯：孫惠 周佳苗 馬宇聰

校對：郭建偉

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