2022，天宮圓夢

季海

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

目前，我國空間站的建設進展得怎么樣了？就讓我們來了解一下吧。

載人航天“三步走”

要了解我國的空間站，首先得了解我國的航天計劃。

上世紀90年代初期，我國正式啟動了載人航天工程，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、建立空間實驗室、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宇航員。在歷時21小時23分、在軌運行14圈后，楊利偉成功返回地面。神舟五號的成功發(fā)射，實現(xiàn)了中華民族千年飛天的愿望，是中國航天事業(yè)的一座里程碑。2005年10月12日，宇航員費俊龍、聶海勝搭乘神舟六號再度出征，在太空中生活和工作了5天。至此，我國掌握了載人飛船的發(fā)射和返回技術，航天計劃的第一步圓滿完成。

第二步是建立空間實驗室。2008年9月27日，宇航員翟志剛打開神舟七號的艙門，進行了首次太空行走，標志著我國掌握了航天員出艙活動的關鍵技術。在接下來的5年間，我國科學家研制出天宮一號目標飛行器，在太空中先后與神舟八號、九號、十號進行了成功對接。我國多名航天員還在天宮一號里短期駐留，完成了多項科學實驗任務，為空間實驗室的運行打下了良好基礎。

2016年9月15日，天宮二號空間實驗室在酒泉基地發(fā)射升空，這是一個能夠長期在軌運行、短期載人的飛行器。在軌運行的兩年多時間里，天宮二號先后與神舟十一號載人飛船和天舟一號貨運飛船對接，驗證了一系列新技術。航天員景海鵬、陳東曾在天宮二號里開展了地球環(huán)境觀測、空間醫(yī)學試驗、釋放伴飛小衛(wèi)星等多項科研活動，為載人航天計劃第三步打下了堅實的基礎。

天宮空間站長啥樣

從今年開始，我國載人航天計劃邁出了第三步，也就是關鍵的一步——建設空間站。我國的空間站又稱天宮空間站，這是一個重達百噸級的大型空間系統(tǒng)，預計在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，設計壽命為10年，可以長期駐留3名航天員開展科研活動。

一個空間站最重要的功能和任務，取決于它的組成機構。天宮空間站由核心艙天和號、一號實驗艙問天號和二號實驗艙夢天號組成，三個艙室呈“T”字形排列，核心艙居中，兩個實驗艙分列左右。它們功能各異，任務各不相同。

天和號核心艙全長約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，支持航天員長期在軌駐留。核心艙有五個對接口，可以對接一艘貨運飛船、兩艘載人飛船和兩個實驗艙，另有一個供航天員出艙活動的出口。可以說，天和號核心艙如同人類大腦，是整個空間站管理和控制的中心。

問天號和夢天號實驗艙全長均約14.4米，最大直徑均約4.2米，發(fā)射質(zhì)量均約20至22噸。問天號實驗艙有一個小型機械臂，可以執(zhí)行艙外太空任務;夢天號實驗艙則包含30多個科學實驗柜，主要任務是研究微重力環(huán)境下的多種科學等，例如在零重力環(huán)境下培育高純度的蛋白質(zhì)。同時，問天號和夢天號也是核心艙的備份，萬一航天員在核心艙遇到意外情況，可以迅速轉(zhuǎn)移到實驗艙。

為了方便航天員和物資在天地間往返，科學家還改進了神舟號載人飛船和天舟號貨運飛船。

據(jù)透露，我國空間站還預留了與世界各國進行合作的平臺，設計了能與其他航天器對接、進行艙段級合作的接口，將為全球科學家提供科學研究和實驗機會，滿足空間探索及空間資源利用等科研需要，使中國載人航天發(fā)展進入探索科學前沿、造福人類社會的新階段。

別了，國際空間站

也許有人會問，我國為什么要投入大量的人力物力建設空間站呢？這是因為空間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)過濾的太陽光，人類能在這里進行各種前沿的科學實驗，可以得到許多重要的科研成果，從而帶動相關產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，包括特種鋼、遙感、測控、農(nóng)業(yè)、生物科技、制藥業(yè)等等，進一步推動科技的進步和社會的發(fā)展。

蘇聯(lián)是最早建立空間站的國家，從1971年開始，通過7次發(fā)射，建立了禮炮號空間站。美國當然不甘示弱，從1973年也開始建立空間站。但早期的空間站條件簡陋，生活在那有諸多不便，很快就退役了。

目前正在軌道上運行的國際空間站，是由6個太空機構聯(lián)合推進的國際合作計劃，有美國、日本、俄羅斯、加拿大等16個國家或地區(qū)參與。國際空間站從1998年開始建設，主要部件是由各個國家分別研制的，到2010年基本建成并投入運營。這座被稱為“外太空的人類城市”由13個艙室組成，重達400噸。迄今為止，已有220多名各國宇航員在這里生活和工作過，取得了一大批科學成果。

當年由于美國等極少數(shù)國家的阻撓，我國沒能參與國際空間站的建設和運營，中國宇航員也從未到訪過國際空間站。不過，這反而激發(fā)了中國人自力更生、奮起直追的強烈愿望。下定決心發(fā)展自己的空間站，成了中國科學家的信念和奮斗目標。

經(jīng)過近30年的不懈努力，中國人即將迎來自己的空間站，而國際空間站在長期運轉(zhuǎn)之后，性能不斷下降，日趨老化，將于2024年退役。到那時，地球軌道上只有中國的天宮空間站在運行，西方國家卻沒有后續(xù)的空間站可供使用，將不得不和中國合作。目前，已有好幾個國家向中國提出了合作申請。

“胖五”時刻準備著

由于天宮空間站的核心艙、實驗艙重量都超過了20噸，要把這么重的“大塊頭”發(fā)射到太空中去，必須重新設計運載火箭。我們熟知的外號為“胖五”的長征五號運載火箭，就是為發(fā)射天宮空間站量身定做的。

從“胖五”的外形來看，它要比以往的長征系列火箭都要粗，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“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、大直徑箭艙分離技術、一級火箭大推力直接入軌等等。這些技術的采用，都是為了確保將空間站的各個艙段安全地發(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，將推動我國空間科學和航天技術的進一步發(fā)展，會誕生一大批重大科學成果，突破一大批核心關鍵技術，造福人類社會;同時也會促進各國之間的合作以及對太空的和平利用。就讓我們拭目以待吧！