2022，天宮圓夢(mèng)

巡游九天，遙看星河，一直是中華民族的夢(mèng)想。隨著我們國(guó)家航天科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷提高，這個(gè)夢(mèng)想正在變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。在這里要告訴大家一個(gè)好消息：2022年，我國(guó)自主研發(fā)的國(guó)際空間站將投入使用，中國(guó)宇航員將長(zhǎng)期值守太空，守望蒼穹。

目前，我國(guó)空間站的建設(shè)進(jìn)展得怎么樣了？就讓我們來(lái)了解一下吧。

載人航天“三步走”

要了解我國(guó)的空間站，首先得了解我國(guó)的航天計(jì)劃。

上世紀(jì)90年代初期，我國(guó)正式啟動(dòng)了載人航天工程，并確立了“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。哪三步呢？分別是發(fā)射載人飛船、建立空間實(shí)驗(yàn)室、建造空間站。

第一步是研制載人飛船，將航天員送到太空并返回。2003年10月15日，航天員楊利偉乘坐神舟五號(hào)飛船，從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空，成為第一位在太空遨游的中國(guó)宇航員。在歷時(shí)21小時(shí)23分、在軌運(yùn)行14圈后，楊利偉成功返回地面。神舟五號(hào)的成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了中華民族千年飛天的愿望，是中國(guó)航天事業(yè)的一座里程碑。2005年10月12日，宇航員費(fèi)俊龍、聶海勝搭乘神舟六號(hào)再度出征，在太空中生活和工作了5天。至此，我國(guó)掌握了載人飛船的發(fā)射和返回技術(shù)，航天計(jì)劃的第一步圓滿完成。

第二步是建立空間實(shí)驗(yàn)室。2008年9月27日，宇航員翟志剛打開(kāi)神舟七號(hào)的艙門(mén)，進(jìn)行了首次太空行走，標(biāo)志著我國(guó)掌握了航天員出艙活動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)。在接下來(lái)的5年間，我國(guó)科學(xué)家研制出天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器，在太空中先后與神舟八號(hào)、九號(hào)、十號(hào)進(jìn)行了成功對(duì)接。我國(guó)多名航天員還在天宮一號(hào)里短期駐留，完成了多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，為空間實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行打下了良好基礎(chǔ)。

2016年9月15日，天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室在酒泉基地發(fā)射升空，這是一個(gè)能夠長(zhǎng)期在軌運(yùn)行、短期載人的飛行器。在軌運(yùn)行的兩年多時(shí)間里，天宮二號(hào)先后與神舟十一號(hào)載人飛船和天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船對(duì)接，驗(yàn)證了一系列新技術(shù)。航天員景海鵬、陳東曾在天宮二號(hào)里開(kāi)展了地球環(huán)境觀測(cè)、空間醫(yī)學(xué)試驗(yàn)、釋放伴飛小衛(wèi)星等多項(xiàng)科研活動(dòng)，為載人航天計(jì)劃第三步打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

天宮空間站長(zhǎng)啥樣

從今年開(kāi)始，我國(guó)載人航天計(jì)劃邁出了第三步，也就是關(guān)鍵的一步——建設(shè)空間站。我國(guó)的空間站又稱天宮空間站，這是一個(gè)重達(dá)百噸級(jí)的大型空間系統(tǒng)，預(yù)計(jì)在2022年前后建成。天宮空間站的軌道高度為400至450千米，傾角42至43度，設(shè)計(jì)壽命為10年，可以長(zhǎng)期駐留3名航天員開(kāi)展科研活動(dòng)。

一個(gè)空間站最重要的功能和任務(wù)，取決于它的組成機(jī)構(gòu)。天宮空間站由核心艙天和號(hào)、一號(hào)實(shí)驗(yàn)艙問(wèn)天號(hào)和二號(hào)實(shí)驗(yàn)艙夢(mèng)天號(hào)組成，三個(gè)艙室呈“T”字形排列，核心艙居中，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙分列左右。它們功能各異，任務(wù)各不相同。

天和號(hào)核心艙全長(zhǎng)約18.1米，最大直徑約4.2米，質(zhì)量約為20至22噸，分為節(jié)點(diǎn)艙、生活控制艙和資源艙三部分。它的主要功能是為航天員提供適宜的居住環(huán)境，支持航天員長(zhǎng)期在軌駐留。核心艙有五個(gè)對(duì)接口，可以對(duì)接一艘貨運(yùn)飛船、兩艘載人飛船和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，另有一個(gè)供航天員出艙活動(dòng)的出口。可以說(shuō)，天和號(hào)核心艙如同人類大腦，是整個(gè)空間站管理和控制的中心。

問(wèn)天號(hào)和夢(mèng)天號(hào)實(shí)驗(yàn)艙全長(zhǎng)均約14.4米，最大直徑均約4.2米，發(fā)射質(zhì)量均約20至22噸。問(wèn)天號(hào)實(shí)驗(yàn)艙有一個(gè)小型機(jī)械臂，可以執(zhí)行艙外太空任務(wù);夢(mèng)天號(hào)實(shí)驗(yàn)艙則包含30多個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜，主要任務(wù)是研究微重力環(huán)境下的多種科學(xué)等，例如在零重力環(huán)境下培育高純度的蛋白質(zhì)。同時(shí)，問(wèn)天號(hào)和夢(mèng)天號(hào)也是核心艙的備份，萬(wàn)一航天員在核心艙遇到意外情況，可以迅速轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)艙。

為了方便航天員和物資在天地間往返，科學(xué)家還改進(jìn)了神舟號(hào)載人飛船和天舟號(hào)貨運(yùn)飛船。

據(jù)透露，我國(guó)空間站還預(yù)留了與世界各國(guó)進(jìn)行合作的平臺(tái)，設(shè)計(jì)了能與其他航天器對(duì)接、進(jìn)行艙段級(jí)合作的接口，將為全球科學(xué)家提供科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，滿足空間探索及空間資源利用等科研需要，使中國(guó)載人航天發(fā)展進(jìn)入探索科學(xué)前沿、造福人類社會(huì)的新階段。

別了，國(guó)際空間站

也許有人會(huì)問(wèn)，我國(guó)為什么要投入大量的人力物力建設(shè)空間站呢？這是因?yàn)榭臻g站提供了非常有用的、地球上找不到的環(huán)境，例如失重、高真空、極冷、極熱、未經(jīng)過(guò)濾的太陽(yáng)光，人類能在這里進(jìn)行各種前沿的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以得到許多重要的科研成果，從而帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，包括特種鋼、遙感、測(cè)控、農(nóng)業(yè)、生物科技、制藥業(yè)等等，進(jìn)一步推動(dòng)科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展。

蘇聯(lián)是最早建立空間站的國(guó)家，從1971年開(kāi)始，通過(guò)7次發(fā)射，建立了禮炮號(hào)空間站。美國(guó)當(dāng)然不甘示弱，從1973年也開(kāi)始建立空間站。但早期的空間站條件簡(jiǎn)陋，生活在那有諸多不便，很快就退役了。

目前正在軌道上運(yùn)行的國(guó)際空間站，是由6個(gè)太空機(jī)構(gòu)聯(lián)合推進(jìn)的國(guó)際合作計(jì)劃，有美國(guó)、日本、俄羅斯、加拿大等16個(gè)國(guó)家或地區(qū)參與。國(guó)際空間站從1998年開(kāi)始建設(shè)，主要部件是由各個(gè)國(guó)家分別研制的，到2010年基本建成并投入運(yùn)營(yíng)。這座被稱為“外太空的人類城市”由13個(gè)艙室組成，重達(dá)400噸。迄今為止，已有220多名各國(guó)宇航員在這里生活和工作過(guò)，取得了一大批科學(xué)成果。

當(dāng)年由于美國(guó)等極少數(shù)國(guó)家的阻撓，我國(guó)沒(méi)能參與國(guó)際空間站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，中國(guó)宇航員也從未到訪過(guò)國(guó)際空間站。不過(guò)，這反而激發(fā)了中國(guó)人自力更生、奮起直追的強(qiáng)烈愿望。下定決心發(fā)展自己的空間站，成了中國(guó)科學(xué)家的信念和奮斗目標(biāo)。

經(jīng)過(guò)近30年的不懈努力，中國(guó)人即將迎來(lái)自己的空間站，而國(guó)際空間站在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)之后，性能不斷下降，日趨老化，將于2024年退役。到那時(shí)，地球軌道上只有中國(guó)的天宮空間站在運(yùn)行，西方國(guó)家卻沒(méi)有后續(xù)的空間站可供使用，將不得不和中國(guó)合作。目前，已有好幾個(gè)國(guó)家向中國(guó)提出了合作申請(qǐng)。

“胖五”時(shí)刻準(zhǔn)備著

由于天宮空間站的核心艙、實(shí)驗(yàn)艙重量都超過(guò)了20噸，要把這么重的“大塊頭”發(fā)射到太空中去，必須重新設(shè)計(jì)運(yùn)載火箭。我們熟知的外號(hào)為“胖五”的長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭，就是為發(fā)射天宮空間站量身定做的。

從“胖五”的外形來(lái)看，它要比以往的長(zhǎng)征系列火箭都要粗，那是為了提高火箭推力而增加了直徑。另外，“胖五”還采用了多項(xiàng)“黑科技”，如直徑5.2米的超大直徑整流罩、“零窗口”發(fā)射技術(shù)、大直徑箭艙分離技術(shù)、一級(jí)火箭大推力直接入軌等等。這些技術(shù)的采用，都是為了確保將空間站的各個(gè)艙段安全地發(fā)射到軌道上去。如今，“胖五”已整裝待發(fā)，就等一聲令下了。

天宮空間站的建成，將推動(dòng)我國(guó)空間科學(xué)和航天技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，會(huì)誕生一大批重大科學(xué)成果，突破一大批核心關(guān)鍵技術(shù)，造福人類社會(huì);同時(shí)也會(huì)促進(jìn)各國(guó)之間的合作以及對(duì)太空的和平利用。就讓我們拭目以待吧！