解讀“天宮”構(gòu)成

據(jù)《后漢書》記載，天宮又名“紫微宮”，是天帝居住的府邸。中國(guó)空間站取名“天宮”，寓意著“天宮”是航天員舒適的太空居所。2022 年 10 月 31 日，長(zhǎng)征五號(hào) B 火箭成功將“夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙”送入軌道。隨著“夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙”的轉(zhuǎn)位成功，順利與核心艙完成交會(huì)對(duì)接，中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型組裝完成，這標(biāo)志著于 1992年啟動(dòng)的我國(guó)載人航天工程，在經(jīng)歷了 30 年的發(fā)展后，終于在 2022 年底迎來(lái)了我國(guó)空間站的全面建成。

今天，“天宮空間站”如同一顆閃耀的星辰，在距離地面400千米的近地軌道上熠熠生輝。

載人飛船

神舟系列載人飛船由推進(jìn)艙、返回艙和軌道艙三部分構(gòu)成。神舟飛船是我國(guó)自主設(shè)計(jì)、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的載人天地往返運(yùn)輸器，主要執(zhí)行人員和物資天地往返運(yùn)輸任務(wù)。

推進(jìn)艙：為飛船提供動(dòng)力來(lái)源， 安裝有推進(jìn)系統(tǒng)，以及一部分的電源、環(huán)境控制和通信系統(tǒng)，外部裝有一對(duì)太陽(yáng)電池翼。

軌道艙：航天員的生活區(qū)，以及出艙時(shí)的氣閘艙。內(nèi)部提供了睡袋、食品加熱裝置、個(gè)人生活用品和個(gè)人衛(wèi)生裝置等。

返回艙：返回艙將帶著航天員安全返回地球，而軌道艙和推進(jìn)艙在完成各自工作后墜入大氣層燒毀。返回艙是飛船的指揮控制中心，通過(guò)艙門與軌道艙相連，還裝有用以降落的兩具降落傘和反推力火箭。當(dāng)返回艙距地面一米時(shí)啟動(dòng)反推力火箭，施行軟著陸。

貨運(yùn)飛船

2023年5月10日，改進(jìn)后的天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船為天宮空間站上的神舟十五號(hào)航天員乘組送去了服裝、食品、飲用水等物資，其中，僅水果就重達(dá)71千克，約是天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船水果運(yùn)輸量的2倍——不光可以滿足神舟十五號(hào)乘組的需求，連后續(xù)的神舟十六號(hào)乘組的食物都準(zhǔn)備好了。

天舟六號(hào)作為改進(jìn)型全密封貨運(yùn)飛船，“能裝”是它最顯著的變化，四個(gè)貯存箱能容納7.4噸載荷貨物，比天舟五號(hào)升高了0.5噸。

“天舟”是我國(guó)載人航天工程貨運(yùn)飛船的代號(hào)。除了航天員在軌駐留所需的消耗品，天舟六號(hào)還為空間站送去了約700千克補(bǔ)加推進(jìn)劑和多項(xiàng)實(shí)（試）驗(yàn)載荷，并可以帶走天宮空間站的廢棄物。和載人飛船經(jīng)典的三艙段設(shè)計(jì)不同，貨運(yùn)飛船分為貨物艙和推進(jìn)艙。

“天宮”構(gòu)型

作為人類登天探索的“跳板”，天宮空間站基本構(gòu)型為三艙“T”字構(gòu)型，三個(gè)艙段分別為天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙。天和核心艙是“T”的一豎，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙分別連接于兩側(cè)，組成“T”的一橫。

“天和”

天和核心艙由節(jié)點(diǎn)艙、生活控制艙及資源艙三部分組成：節(jié)點(diǎn)艙具備艙段連接和飛行器訪問(wèn)的功能；生活控制艙內(nèi)設(shè)置了航天員睡眠區(qū)和衛(wèi)生區(qū)，并在艙外配置了大型機(jī)械臂和太陽(yáng)電池翼；資源艙的后端配置了對(duì)接口和物資補(bǔ)給通道。

“問(wèn)天”

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙由工作艙、氣閘艙、資源艙三部分組成，長(zhǎng)度為17.9米，最大直徑為4.2米。配置艙外實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、小機(jī)械臂，太陽(yáng)電池翼及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。主要用于支持航天員駐留、出艙活動(dòng)和開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)可作為天和核心艙的備份，對(duì)空間站進(jìn)行管理。

“夢(mèng)天”

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙由工作艙、貨物氣閘艙、載荷艙、資源艙四部分組成，長(zhǎng)度17.88米，最大直徑為4.2米。艙外設(shè)置展開(kāi)式載荷試驗(yàn)平臺(tái)、太陽(yáng)電池翼及雙自由度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，與問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙狀態(tài)一致。主要用于開(kāi)展空間科學(xué)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，參與空間站組合體管理。

長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭

長(zhǎng)征五號(hào)火箭是我國(guó)最強(qiáng)大的運(yùn)載火箭之一，被稱為巨無(wú)霸火箭。它高約57米（相當(dāng)于一棟20層樓那么高），最大直徑5米。

長(zhǎng)征五號(hào)火箭的總推力達(dá)到1060噸。在其800多噸的身體中，90%的質(zhì)量都是推進(jìn)劑，攜帶更多的推進(jìn)劑，意味著能運(yùn)送更重的載荷進(jìn)入太空。

長(zhǎng)征五號(hào)火箭還具備高度的可靠性和精確性，它采用了先進(jìn)的導(dǎo)航和控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)任務(wù)需求調(diào)整航向和速度，確保火箭能夠精準(zhǔn)地抵達(dá)目標(biāo)軌道。在長(zhǎng)征五號(hào)火箭研制過(guò)程中，我國(guó)航天人生產(chǎn)各類單機(jī)超過(guò)1.8萬(wàn)臺(tái)，突破了247項(xiàng)火箭關(guān)鍵技術(shù)。

大開(kāi)眼界：“天宮”的關(guān)鍵技術(shù)

空間機(jī)械臂技術(shù)：天宮空間站在天和核心艙配置1個(gè)7自由度大機(jī)械臂，作業(yè)半徑近10米，最大負(fù)載25噸；在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙配置1個(gè)7自由度小機(jī)械臂，作業(yè)半徑為5米，最大負(fù)載3噸。兩機(jī)械臂可獨(dú)立、組合或協(xié)同使用，完成艙段轉(zhuǎn)位、輔助航天員出艙、艙外貨物轉(zhuǎn)移、艙外載荷照料、懸停捕獲來(lái)訪飛行器等在軌任務(wù)，大小機(jī)械臂均具有在空間站艙體表面爬行的能力。

高效電源系統(tǒng)技術(shù)：天宮空間站采用大面積柔性太陽(yáng)電池翼作為發(fā)電設(shè)施，三艙各配置2個(gè)太陽(yáng)電池翼，其中天和核心艙太陽(yáng)電池翼展開(kāi)長(zhǎng)度為12.6米，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙太陽(yáng)電池翼單翼展開(kāi)長(zhǎng)度27米，太陽(yáng)電池翼配有光電轉(zhuǎn)換效率約為30%的三結(jié)砷化鎵電池片，配備了鋰離子電池儲(chǔ)能。

物化再生生保技術(shù)：我國(guó)空間站環(huán)境控制和生命保障方面采用了物化再生生保技術(shù)，它是航天員在空間站中正常生活的關(guān)鍵所在。該技術(shù)相繼攻克電解制氧、二氧化碳去除和還原、微量有害氣體去除和水處理、尿處理等一系列技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)環(huán)控生保系統(tǒng)成功由“補(bǔ)給式”向“再生式”的根本轉(zhuǎn)換，打造了航天員最信賴的“天宮”生命工程。94%以上的航天員生活污水和空氣冷凝水可通過(guò)處理，再次供航天員日常使用或電解制氧。后續(xù)還將采用二氧化碳與氫氣還原技術(shù)，以及生活垃圾處理與再利用技術(shù)，進(jìn)一步提高物資再生循環(huán)利用水平，最大限度地減少上行補(bǔ)給量，降低運(yùn)營(yíng)成本。

（編輯：王川）