“天宮一號”發射升空

尹懷勤

2011年9月29日21時16分，萬人矚目的“天宮一號”目標飛行器被送入太空預定近地軌道飛行，標志著我國載人航天工程拉開了新的序幕。

突破空間交會對接技術

發射“天宮一號”的主要目的就是要突破和掌握空間交會對接技術。該技術是指兩個航天器在空間軌道上會合并在結構上連成一個整體的技術，已廣泛應用于空間實驗室、空間站、空間通信和遙感平臺等大型空間設施在軌裝配、回收、補給、維修以及空間救援等方面。到目前為止，只有美國和俄羅斯掌握完整的交會對接技術。

“天宮一號”目標飛行器，重達8.5 t，全長10.4 m，最大直徑3.35 m。其構造為兩艙型，分為前邊的實驗艙和后邊的資源艙，使用壽命為2年，是迄今為止我國最長壽的近地軌道飛行器。實驗艙由密封的前錐段、柱段和后錐段組成，可用于2～3名航天員駐留期間的在軌工作和生活。它的前端裝有被動式對接機構、交會對接測量和通信設備，最重要的作用就是進行航天器的交會對接試驗，資源艙內裝有變軌和姿控火箭發動機，為目標飛行器提供動力，以調整軌道高度和運行姿態，兩側的太陽能電池板為其提供電力。

“天宮一號”在11月3日與發射升空的“神舟八號”飛船實施了首次空間飛行器無人交會對接。由于兩個航天器在太空中都以每小時27000 km以上的高速運行，因此一旦在對接過程中稍有不慎，就可能發生相撞事故。1966年3月16日，人類的首次航天器交會對接，就因人為扳錯開關造成飛船姿控系統出現故障差點發生意外。這就使得“天宮一號”與“神舟八號”實行無人交會對接試驗變得非常重要。

“天宮一號”在額定的2年在軌運行期間，除與“神舟八號”飛船實現空間交會對接外，還要與“神舟九號”“神舟十號”飛船先后進行對接。依次完成與3艘飛船的聯袂飛行，其中至少有一次是載人飛行。

建造空間實驗室

2012年年底前，“天宮一號”目標飛行器將要完成無人和載人空間交會對接試驗。其與載人飛船對接之后，就成了簡易的空間實驗室，入住的航天員可以開展一些科學實驗，這樣一來，在2年運行期間，它就初步成為一個長期無人在軌運行、短期有人照料的空間實驗平臺。正緣于此，我們又將“天宮一號”的升空飛行稱為“筑巢之旅”。

按照工程計劃，2016年前，我國空間實驗室將研制完成并發射。具體地說，就是要陸續發射“天宮二號”“天宮三號”2個空間實驗室。“神舟”飛船將進行載人飛行與之對接，解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題。

“天宮二號”將主要開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術、航天醫學等領域的應用和實驗研究。“天宮三號”將主要完成驗證再生式生命保障關鍵技術試驗、航天員中期在軌駐留、貨運飛船在軌試驗等任務，還將開展部分空間科學和航天醫學試驗。2個空間實驗室的發射、運行和應用，將為實施載人航天工程第三步任務，即建造載人空間站積累經驗和提供借鑒。這體現了中國發展航天事業歷來堅持的不走彎路的原則。

通過在軌組裝建成空間站

空間站是一種在近地軌道上長時間運行、能供多名航天員在其中生活、工作和巡訪的載人航天器，小型的空間站可一次發射完成，較大型的空間站需分批發射組件，在太空運行軌道上組裝成為整體。空間站的基本組成以一個載人生活艙為主體，再配加有不同用途的艙段，如工作實驗艙、科學儀器艙等，同時對接救生載人飛船。我國空間站建設雖然時間稍晚，但是起步較高，采用軌道組裝的辦法建造而成。

我國載人空間站工程建設，將充分繼承載人航天工程的前期成果，繼續使用已有的“神舟”飛船，同時研制核心艙和實驗艙，并于2020年前后進行發射，在軌組裝成基本型載人空間站。它大致包括1個核心艙、2個科學實驗艙、1艘載人飛船和1艘貨運飛船，總質量約60 t。其中，核心艙要求長期有人駐守，航天員的往返將由“神舟”號飛船來承載。

由于核心艙至少重20 t，我國正在研制以液氧和煤油為推進劑、最大運載能力為25 t的大推力近地軌道新型火箭“長征五號”，并在天津濱海新區建設了組裝基地。與之相匹配，我國第四個航天發射場正在海南文昌建設。

載人航天能力是彰顯國家影響力和標志大國地位的核心內容之一。載人空間站在和平開發利用太空資源和保護地球環境方面有著十分重要的作用。

我國空間站以和平探索和利用太空資源、服務社會發展、造福人類為長遠目標。它的建成和應用，必將為實現中國航天技術的飛躍和經濟社會又好又快地發展做出新的貢獻。

鏈接1“天宮一號”與“神舟八號”交會對接成功

從對接機構接觸開始，經過捕獲、緩沖、拉近、鎖緊4個步驟，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器于2011年11月3日凌晨實現剛性連接，形成組合體，中國載人航天首次空間交會對接試驗獲得成功。

鏈接2我國載人航天工程3步走

第一步，發射2艘無人飛船和1艘載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗。

第二步，在第一艘載人飛船發射成功后，突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術，并利用載人飛船技術改裝、發射1個8 t級的空間實驗室，解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題。

第三步，建造載人空間站，解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。這是本著從我國實際情況出發，堅持有所為、有所不為、在某些領域保持國際先進水平的原則而制定的發展計劃。