歡迎來到中國(guó)的“太空之家”天和核心艙

龐之浩

中國(guó)建造的第一座空間站——天宮空間站是多艙式空間站。它以天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙-1 和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙-2 為基本構(gòu)型。如果神舟飛船是一輛轎車，天宮一號(hào)和天宮二號(hào)就相當(dāng)于一室一廳的房子，而空間站則是三室兩廳還帶儲(chǔ)藏間，算是“豪宅”了。

太空中的新家

天和核心艙是目前中國(guó)研制的最大航天器，也是天宮空間站的關(guān)鍵艙段。它就好比是大樹的樹干，其余的艙段都會(huì)安裝在它的接口上，如同大樹的根、枝、葉，不斷向外延伸。

該核心艙有一個(gè)龐大的軀體和結(jié)實(shí)的身板，它全長(zhǎng)16.6 米，最大直徑4.2 米，發(fā)射質(zhì)量22.5 噸，可同時(shí)容納3 名航天員長(zhǎng)期在軌駐留，并開展艙內(nèi)外空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)。天和核心艙的長(zhǎng)度比五層樓房還要高，直徑比地鐵車廂還要寬，體積比目前在軌飛行的國(guó)際空間站的任何一個(gè)艙段都大。其重量相當(dāng)于三輛大客車的空重重量，同樣也超過國(guó)際空間站上的任何一個(gè)艙段。

在太空也能做運(yùn)動(dòng)

為了讓航天員在太空中長(zhǎng)期生活得更加舒適，天和核心艙在設(shè)計(jì)上較過去有很大突破，供航天員工作生活的空間約50 立方米，未來加上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙后，整體能夠達(dá)到110立方米。所以，在這個(gè)太空“觀景別墅”住著很舒服。

天和核心艙由節(jié)點(diǎn)艙、生活控制艙、后端通道和資源艙組成。其中生活控制艙是航天員的主要活動(dòng)區(qū)域。

生活控制艙分小柱段和大柱段，直徑較大的大柱段相當(dāng)于書房、餐廳和健身室，是航天員工作、就餐和鍛煉的地方;直徑較小的小柱段相當(dāng)于臥室，三個(gè)睡眠區(qū)能夠保證每名航天員都有獨(dú)立的睡眠環(huán)境和專用衛(wèi)生間。

“書房”里有科學(xué)儀器、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng);“餐廳”有微波爐、冰箱、飲水機(jī)和折疊桌;“健身室”有太空跑臺(tái)、太空自行車、抗阻拉力器等健身器材;另外，還有消防系統(tǒng)、空氣處理系統(tǒng)，空調(diào)和Wi-Fi 等，可謂設(shè)施齊備，一應(yīng)俱全。

“黑科技”為天和保駕護(hù)航

為了適應(yīng)特殊的環(huán)境和任務(wù)，隨天和核心艙發(fā)射升空的還有許多“黑科技”產(chǎn)品。

“最佳助理”：在小柱段外圍配置有一部承載力達(dá)25噸的10米長(zhǎng)“七自由度大型空間機(jī)械臂”，它有爬行移動(dòng)功能，所以大而不笨，比較靈活。無論是艙段轉(zhuǎn)位、大設(shè)備的移動(dòng)，還是航天員自身移動(dòng)，都可用該機(jī)械臂完成，是輔助航天員工作的“最佳助理”。

超級(jí)“凈化器”：為了讓航天員實(shí)現(xiàn)更久地在軌停留，天和核心艙設(shè)計(jì)了完整的可再生生命保障系統(tǒng)。航天員呼出的水蒸氣會(huì)通過冷凝水方式回收凈化，重新作為飲用水和生活用水使用。航天員呼出的二氧化碳，也將通過化學(xué)反應(yīng)生成氧氣，降低氧氣的補(bǔ)給需求。

能量“翅膀”：太陽(yáng)電池陣是航天器在軌的唯一能量來源，天和核心艙使用的大型柔性三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)電池陣，它全部收攏后只有一本書的厚度，僅為剛性太陽(yáng)翼的1/15。與傳統(tǒng)剛性、半剛性的太陽(yáng)電池翼相比，這種柔性翼體積小、展開面積大、功率重量比高，單翼即可為空間站提供9 千瓦的電能，在滿足艙內(nèi)所有設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，也完全可以保證航天員在空間站中的日常生活。

古有鯤鵬展翅飛，今有“天和”游九霄。2022年，中國(guó)還將發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙對(duì)接，建成完整的中國(guó)空間大廈將不再遙遠(yuǎn)。