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中国空间站
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中国空间站(天宫空间站,英文名称 China Space Station)是中华人民共和国建设中的一个空间站系统,预计在2022年前后建成。

中国空间站(天宫空间站,英文名称 China Space Station)中华人民共和国建设中的一个空间站系统,预计在2022年前后建成。空间站轨道高度为400~450公里,倾角42~43度,设计寿命为10年,长期驻留3人,总重量可达180吨  ,以进行较大规模的空间应用。1992年,中国政府就制定了载人航天工程“三步走”发展战略,建成空间站是发展战略的重要目标。

2022年5月10日8时54分,天舟四号货运飞船采用自主快速交会对接模式,成功对接空间站天和核心舱后向端口。

据中国载人航天工程办公室消息,在神舟十四号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后,航天员乘组从返回舱进入轨道舱。按程序完成各项准备后,航天员陈冬成功开启天和核心舱舱门,北京时间2022年6月5日20时50分,航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲依次全部进入天和核心舱。后续,航天员乘组将按计划开展相关工作。

北京时间2022年7月24日14时22分,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射,发射取得圆满成功。北京时间2022年7月25日3时13分,问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口,整个交会对接过程历时约13小时。8月,中国空间站第2个实验舱段——梦天实验舱已运抵文昌航天发射场。  空间站建造阶段后续飞行任务标识发布。 10月,梦天实验舱将实施发射 。

天宫空间站(又名中国空间站)是中国从2021年开始建设的一个模块化空间站系统,为人类自1986年的和平号空间站及1998年的国际空间站后所建造的第三座大型在轨空间实验平台。基本构型由天和核心舱问天实验舱梦天实验舱三个舱段组成[3]

作为中国载人航天工程“三步走”发展战略中的“第三步”,天宫空间站的在轨建造以2021年4月29日天和核心舱的成功发射为开始标志。按计划,中国将在2021年至2022年期间择机进行12次飞行任务,发射多艘天舟货运飞船神舟载人飞船问天实验舱梦天实验舱核心舱对接以完成天宫空间站的建设[4]

发展战略

1992年9月21日,中国政府决定实施载人航天工程,并确定了三步走的发展战略。

第一步,发射载人飞船(即神舟号飞船),建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;

第二步,在第一艘载人飞船发射成功后,突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,并利用载人飞船技术改装、发射一个空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;

第三步,建造载人空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。 

建设目标

空间站拟按长期载3人状态设计,运营阶段每半年由载人飞船实施人员轮换,而初期将采用人员间断访问方式。载人空间站建成后,将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地,在轨运营10年以上。

中国载人航天工程第三步的空间站建设,初期将建造三个舱段,包括一个核心舱和两个实验舱,每个规模20多吨。基本构型为T字形,核心舱居中,实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ分别连接于两侧。

核心舱前端设两个对接口,接纳载人太空船对接和停靠;后端设后向对接口,用于货运飞船停靠补给。站上设气闸舱用于太空人出舱,配置机械臂用于辅助对接、补给、出舱和科学实验。

随后,空间站运营期间,最多的时候,将有一艘货运飞船、两艘载人飞船。整个系统加起来将达90多吨。

中国空间站具备开展能力。在运营阶段,将可以根据科学研究的需要增加新的舱段,扩展规模和应用能力。

空间站的一个核心舱和两个实验舱,将由大型运载火箭长征五号B发射;货运飞船载人飞船增加则由中型运载火箭长征七号发射。

空间实验室

空间实验室是开展空间试验活动的载人航天飞行器,规模上小于空间站,是空间站的雏形。空间实验室的主要任务是:突破并掌握飞行器空间交会对接及组合体控制技术;突破航天员中期驻留、飞行器长期在轨自主飞行、再生式生保和货运飞船补加等关键技术;验证天地往返运输飞船的性能和功能;先期考核空间站建造相关关键技术。

中国的天宫一号是交会对接目标飞行器,天宫二号是为了载荷要求进行改装,原本还有天宫三号,但研制队伍通过优化设计和挖潜,将天宫三号的试验任务全部合并到了天宫二号上进行,这样就节省了天宫三号和为天宫三号服务的飞船的成本,转而直接发射空间站的试验核心舱,以实现低成本、跨越式的发展。

 

天宫一号

天宫一号”重约8.5吨,主要任务是作为交会对接目标,完成空间交会对接飞行试验;保障航天员在轨短期驻留期间的工作和生活,并保证航天员安全;开展空间应用、航天医学试验、空间科学实验和空间站技术试验;初步建立能够短期载人、长期无人独立可靠运行的空间试验平台、为建造空间站积累经验。

2011年9月29日21时16分03秒,天宫一号目标飞行器从酒泉卫星发射中心升空,设计寿命两年,实际在轨四年半,超期服役并开展多项拓展技术试验。2016年3月16日,天宫一号目标飞行器正式终止数据服务,全面完成了历史使命。天宫一号在轨运行1630天,不但完成了既定使命任务,还超设计寿命飞行、超计划开展多项拓展技术试验,为空间站建设运营和载人航天成果应用推广积累了重要经验。

 

天宫二号

天宫二号与天宫一号目标飞行器相同,天宫二号空间实验室的重量约为8.6吨,分为两个舱。前舱为实验舱,是全密封环境。后舱则是资源舱,主要内置推进系统、电源系统,以及保障动力和能源供应。

2019年7月19日晚,天宫二号返回地球。从2016年9月发射至此,它的运行天数,定格在“1036”这个数字上。天宫二号作为中国第一个真正意义上的空间实验室,在接近三年的工作时间里都共搭载14项应用载荷,以及航天医学实验设备和在轨维修试验设备,开展了60余项空间科学实验和技术试验。此外,天宫二号还与天舟一号货运飞船配合,首次实现了中国航天器推进剂在轨补加任务,全面突破和掌握了相关技术,对后续空间站阶段的推进剂补加进行了完整验证,并使中国推进剂补加系统性能指标达到世界领先水平。

 

 

核心舱:天和核心舱,长16.6米,最大直径4.2米,2021年4月29日由长征五号B文昌发射   问天实验舱,长17.9米,最大直径4.2米,2022年7月24日由长征五号B从文昌发射,25日与核心舱对接。 梦天实验舱,由长征五号B从文昌发射  巡天光学舱,与空间站主体部分共轨飞行的空间天文台,是中国首个设置于太空的天文望远镜,可避免光害干扰。

 

天宫空间站的基本构型成功组建后,可根据需求,在核心舱的前端增建一舱或三舱组成空间站“十”、“干”字型的扩展构型。三段扩展舱处于核心舱的前端,三段扩展舱A、B、C组成小“T”字型。首先扩展舱A后端与核心舱前端对接成十字型,扩展舱B和C与扩展舱A前端的左右处对接成干字型。载人飞船再对接于扩展舱的正前端。另可依据需求增配第二艘载人飞船以备紧急返回使用,对接于核心舱前端下方。长期乘航天员人数提高到6人以上,达成长久不断续的空间常驻,各舱模块也可以汰旧换新。最大规模可达超过180吨。目前细节均尚未确定,但基本上在丁字构型的基础上,会增加论证中的新技术舱段:

  • 扩展核心舱A:尚未命名,增加额外三人的居住空间与生存设备等的空间。 
  • 扩展实验舱B:尚未命名,功能未定。
  • 扩展实验舱C:尚未命名,功能未定。
组件名称 发射时间及COSPAR ID 运载火箭及序列号 对接日期及位置 对接时神舟飞船乘组 长度 直径 质量 太阳翼面积 图片
天和核心舱 2021年4月29日 11:23:15

2021-035A

长征五号B Y2 (首个舱段) (无) 16.6米 大柱段:4.2米
小柱段:2.8米
22.6吨 134平方米 Tianhe Core Module Rendering 01.png
取名自热门候选名称天枢与太和,寓意天地人和。天和核心舱由节点舱、小柱段、大柱段、后端通道及资源舱组成,是空间站的管理和控制中心,负责空间站组合体的统一管理和控制,配置大机械臂。舱内安装3个科学实验机柜和1个应用任务公用支持机柜,舱外预留载荷挂点。核心舱配备3个对接口和2个停泊口。用于实验舱、载人飞船、货运飞船等飞行器与其交会对接和停靠,接纳航天员长期访问和物资补给,支持航天员出舱活动。[4][29]
问天实验舱 2022年7月24日 14:22:32

2022-085A

长征五号B Y3 2022年7月25日

天和前→Ⅳ象限
2022年9月30日
神舟十四号 17.9米 4.2米 23.2吨 276平方米 Wentian lab module rendering.jpg
实验舱之一,备份核心舱部分关键平台功能,具备空间站统一管理和控制能力,配备航天员出舱活动专用气闸舱。开展密封舱内及舱外载荷实验,配置实验舱机械臂对舱外实验载荷进行操作。[29]
梦天实验舱 计划2022年10月31日 长征五号B Y4(计划) 计划2022年10月

天和前→Ⅱ象限(计划)
神舟十四号(计划) 17.9米 4.2米 约23吨 276平方米 Mengtian module.png
实验舱之一,用于开展密封舱内和舱外载荷实验,配置货物气闸舱用于载荷及设备进出舱。

科学实验柜

已部署的科学实验柜
实验柜名称 所在加压舱 学科方向 备注
人系统研究机柜 天和核心舱 航天医学 [48]
医学样本分析与
高微重力科学实验柜
天和核心舱 航天医学
共用支持
[49]
无容器材料实验柜 天和核心舱 空间材料科学 [49]
生命生态实验柜 问天实验舱 空间生命科学和生物技术 [50]
生物技术实验柜 问天实验舱 空间生命科学和生物技术 [50]
科学手套箱与低温存储柜 问天实验舱 共用支持 [50]
变重力科学实验柜 问天实验舱 共用支持 [50]

 

 

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