□ 伍轩 本报记者 陈立

4月29日，中国航天科技集团有限公司五院抓总研制的空间站天和核心舱在中国文昌航天发射场成功发射，不仅标志着我国载人航天工程“三步走”成功迈出第三步，更宣告了中国开启空间站任务的新时代。

据五院空间站任务总指挥王翔介绍，作为人类历史上规模最大的航天器，空间站是一种在近地轨道长时间运行、可满足航天员长期在轨生活、工作以及地面航天员寻访的载人航天器，代表了当今航天领域最全面、最复杂、最先进和最综合的科学技术成果。

“中国空间站可长期在轨稳定运行，并可通过维修延长寿命。”五院空间站任务总设计师杨宏表示，中国空间站任务分为关键技术验证、组装建造和运营3个阶段，目前正处于关键技术验证阶段。

中国空间站以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱3舱为基本构型。此次成功发射的天和核心舱，是空间站组合体控制和管理的主控舱段。作为航天科技集团五院研制团队采用诸多新技术和新产品打造出的空间站任务首飞航天器，其各项关键技术都是由众多设计师、技术人员、操作人员通过成千上万次的分析和实践，付出无数辛勤劳动汗水最终获得的智慧结晶。

随着天和核心舱发射成功，中国人在太空有了一个“家”，静候航天员到来，载人航天工程也再次开启了新征程。

建设规划：中国智慧中国方案，实现五大工程目标

自20世纪90年代初，我国载人航天工程正式启动，并采取分步实施的战略，具体分为三步。第一步是载人飞船阶段，在此期间完成了载人飞船的研制，实现了航天员天地往返等目标。第二步是空间实验室阶段，在这一阶段，不仅掌握了出舱、交会对接技术，成功对航天员中期驻留太空进行了验证，而且还成功验证了推进剂在轨补加技术，完成了运送货物补给等任务。第三步是空间站建设阶段，我国将建造长期有人照料的空间站。2010年9月25日，中国空间站工程正式批准实施。此后11年间，五院始终秉承“独立自主、以人为本、兼容并蓄、持续发展”的设计理念，坚定不移地走中国航天独立自主的发展道路，实现了载人航天事业“三步走”的跨越式发展。中国空间站的论证、设计和建造充分展现了中国智慧、中国方案。

中国空间站要实现五大工程目标：一是建造并运营近地空间站，突破、掌握和发展大型复杂航天器的在轨组装与建造、长期安全可靠飞行、运营管理和维护技术，提升国家航天技术水平，带动相关领域和行业的科技进步，增强综合国力。二是突破、掌握和发展近地空间长期载人航天飞行技术，解决近地轨道长期载人航天飞行的主要医学问题，实现航天员长期在轨健康生活和有效工作。三是建成国家太空实验室，发展具有国际先进水平的空间科学与应用能力，开展多领域空间科学实验和技术试验、空间应用，以及科普教育，获取具有重大科学价值的研究成果和重大战略意义的应用成果。四是开展国际（区域）合作，为人类和平开发和利用空间资源作出积极贡献。五是以在轨服务、地月和深空载人探测需求为牵引，试验和验证相关关键技术，为载人航天持续发展积累技术和经验。

杨宏表示，在空间站关键技术验证阶段，我国发射天和核心舱后，还将发射2艘载人飞船和2艘货运飞船，完成空间站推进剂补加、再生生保、柔性太阳电池翼和驱动机构、大型柔性组合体控制、组装建造、舱外操作、在轨维修等关键技术验证，为实施空间站组装建造和长期运营任务奠定基础。

“建成和运营近地载人空间站将使我国成为独立掌握近地空间长期载人飞行技术，具备长期开展近地空间有人参与科学技术试验和综合开发利用太空资源能力的国家。”王翔说。

“太空别墅”：身板结实颜值高，装修豪华档次高“天和核心舱就好比是大树的树干，其他的舱段都会安装在它的接口上，如同大树的枝叶，不断向外延伸。”杨宏表示，天和核心舱具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验等能力；密封舱内配置有工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区以及锻炼区，能够为航天员工作和生活提供舒适良好的保障条件。

首先，天和核心舱要有一个庞大的躯体和结实的身板。

据五院空间站核心舱结构分系统主任设计师施丽铭介绍，核心舱的体积非常大，长度比5层楼还要高，直径比火车和地铁的车厢还要宽不少，体积比国际空间站的任何一个舱段都大，航天员入驻后，活动空间非常宽敞。核心舱的重量相当于3辆大客车的空重重量，同样也超过国际空间站的任何一个舱段。

“如果神舟飞船是一辆轿车，‘天宫一号’和‘天宫二号’就相当于一室一厅的房子，而空间站就是三室两厅还带储藏间，算是豪宅了。”五院空间站系统副总设计师朱光辰打了一个形象的比喻。

天和核心舱由节点舱，大、小柱段，后端通道和资源舱组成，发射升空后，将为航天员提供太空科学和居住环境，支持长期在轨驻留，承接载人飞船和货运飞船的对接停靠。

空间站构型极其复杂，舱体多，能衍生出不同的航天器组合体。比如，核心舱是一个独立的航天器，和载人飞船和货运飞船对接后变成一个新的组合体，相当于一个新的航天器。所以，研制团队面临着力学问题、通信问题、电源问题，甚至失重、辐射和太阳光照等各种挑战和阻力。

为此，五院从设计伊始就充分考虑了各种因素，为核心舱配置了灵活的大脑和神经——数管分系统，设计了相当于冷暖空调的皮肤——热控分系统，随时调节体温；装备了强大有力的手臂——大型空间机械臂。

据五院空间机械臂产品保证经理熊明华介绍，空间站机械臂项目曾入选“中国智能制造十大科技进展”，全部核心部件实现国产化，负载自重比、操控精度等指标达到世界领先水平，是中国空间站组装建造、运营管理、维护服务和空间应用的核心装备，是辅助航天员工作的“最佳助理”。

此外，为了测量核心舱这个庞然大物在发射过程中到底能承受多大的载荷，五院设计师们为核心舱一共布置了300多个传感器，测量了900多路信号，可谓用心良苦。

之所以成为“太空别墅”，除了良好的外观和硬件条件外，核心舱内的布局也值得称道。据五院空间站系统总体主任设计师张昊介绍，天和核心舱的密封舱内配置了工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区6个区域。不仅能够保证每名航天员都有独立的睡眠环境和专用卫生间，而且在就餐区配置了微波炉、冰箱、饮水机、折叠桌等家居用品，还配置了太空跑台、太空自行车、抗阻拉力器等健身器材，以满足航天员日常锻炼需求。

此次核心舱还配备了天地视频通话设备，可以实现与地面的双向视频通话；同时还配备了可以支持航天员收发电子邮件的测控通信网和相关设备。

接下来，核心舱将按既定飞行程序，展开各项动作，开展在轨工作，等待货运飞船和载人飞船的到来。

中国特色：有所为有所不为，全国产化长寿命

展望未来，中国空间站三舱依次成功发射后，将在轨通过交会对接和转位，形成T构型组合体，长期在轨运行。其中，核心舱作为空间站组合体控制和管理主份舱段，具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验能力；问天和梦天实验舱均作为支持大规模舱内外空间科学实验和技术试验载荷支持舱段，同时问天实验舱还作为组合体控制和管理备份舱段，具备出舱活动能力，梦天实验舱具备载荷自动进出舱能力。

开展空间站工程，从国家全产业链角度来看，极大地引领和带动包括空间科学、生命科学等多种前沿学科和原材料、元器件、智能制造等多领域先进技术发展，发挥着不可替代的作用。

空间站作为长期在轨运行的“太空母港”，其天然的高真空、微重力、超洁净环境也可以充分用于开展各类科学技术研究，推动科学技术进步。因此，空间站工程将产生巨大经济效益和社会效益，已经成为衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志，受到各航天大国的高度重视。

目前，国际空间站是在轨运行最大的空间平台，是一个拥有现代化科研设备，可开展大规模、多学科基础和应用科学研究的空间实验室。它的规模大约423吨，由美国、俄罗斯、加拿大、日本等16国联合，先后经历12年建造完成。

五院有关专家表示，未来的中国空间站在总体规模上不及国际空间站，这主要是在建设思路上按照符合中国国情，有所为、有所不为来考虑，综合当前需求和耗费等因素，不搞像国际空间站那么大规模的空间站，而是采用规模适度、留有发展空间的思路。这样做既可以满足重大科学研究项目的需要，同时又具备扩展和支持来往航天器对接的能力。

五院在空间站建设过程中始终追求技术进步，充分采用当代先进技术建造和运营空间站，全面掌握大型空间设施的建造和在轨操作能力；同时注重应用效益，在空间站应用领域将取得重大创新成果，追求运营经济性，走可持续发展的道路。值得一提的是，中国空间站由我国自主建造，实现了产品全部国产化，部组件全部国产化，原材料全部国产化，关键核心元器件100%自主可控。

五院空间站系统副总设计师侯永青说：“为了保证空间站在轨长寿命要求，我们从设计伊始，就开展了长寿命、可靠性、维修性、安全性一体化设计。”具体来讲，就是以系统和产品的长寿命和固有可靠性设计为基础，配合开展系统和产品在轨故障诊断、处置预案设计、维修性设计，以实现长寿命、可靠性的既定目标。

众所周知，国际空间站在轨寿命不断延续，而这也是中国空间站瞄准的方向：不仅要用得好，还要用得久。