撰文/记者 李鹏  编辑/陈永杰

新媒体编辑/吕冰心

▲搭载天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭点火升空（来源：新华社）

中国人将有自己的空间站了！4月29日，长征5号B火箭发射升空，将把我国空间站第一个舱段天和号核心舱带入轨道，这标志着中国的航天事业开始进入空间站时代。在不久的将来，人类历史上一个新的国际空间站也将诞生。

▲中国空间站想象图（图片来源 视觉中国）

另据中国载人航天工程办公室消息，在今明两年内，我国将接续实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射，于2022年完成空间站在轨建造，实现中国载人航天工程“三步走”发展战略第三步的任务目标。

“中国成功将航天员杨利伟送上太空以后，建设自己的空间站就成了中国航天发展的一种必然选择。”全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩表示，这主要是随着航天事业的发展，有很多科学实验都需要在太空中进行，这往往要持续较长的时间，所需要的空间也较大，建造能让航天员在太空中长久居住、生活和工作的空间站就成为一种必然的选择。

中国科学院国家空间科学中心研究员潘厚任对记者表示，以前中国未能加入国际空间站的合作现在看来对中国并不是坏事情，中国主要依赖自己的力量，现在也进入了空间站的时代。

未来“地球人将拥有两个空间站——一个是名为‘国际空间站’的破旧公共住宅，另一个则是中国的新房子。”在中国空间站天和核心舱发射的前一周，俄罗斯知名航天技术专家伊戈尔·利索夫在脸书上写道。

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中国的空间站什么样儿

天宫空间站的基本构型包括天和核心舱、问天实验舱（实验舱Ⅰ）和梦天实验舱（实验舱Ⅱ），每个舱段规模20吨级，重约66吨，“天宫”整体呈 T 字构型，核心舱居中，问天实验舱和梦天实验舱分别连接于两侧。

天和核心舱由节点舱、小柱段、大柱段以及资源舱（大柱段）组成，全长16.6米，最大直径4.2米，空间50立方米，足足重达22吨。核心舱也是整个中国空间站的控制中心，用于空间站的统一管理和控制，以及航天员生活，有2个停泊口和3个对接口。其中停泊口用于问天舱、梦天舱与天和舱组装形成空间站组合体。等后两者成功发射以后它们将组合成一个整体。对接口用于神舟飞船、天舟飞船及其他飞行器访问空间站。庞之浩表示，在国际宇航界，很多航天器的规格和标准都是相同的，因此国外的可以实施空间站对接的航天器并不存在技术路线和规格方面的障碍。

中国航天员将会生活在哪里？据了解，和节点舱连接的是空间站的小柱段，这里是航天员日常生活的地方。虽然它的名字叫做小柱段，其实一点儿也不小，小柱段直径约2.8米，配置有3个睡眠区、1个卫生区以及1个锻炼区。

和小柱段相连的是大柱段，这里是航天员工作的地方。其中靠近小柱段的是生活控制舱，紧接着是资源舱。在生活控制舱，配置有空间站设备操作平台以及多个大型实验机柜载荷，而资源舱负责提供动力和贮存燃料。和我国以往航天器不同的是，天和核心舱的资源舱中间留有一条通道，连接着生活控制舱和资源舱外部的对接机构。这样航天员通过就十分方便。

据悉，问天实验舱和梦天实验舱将分别用于生物、材料、微重力流体、基础物理等方面的科学实验。其中问天实验舱的主要任务是开展舱内和舱外空间科学实验和技术试验，也是航天员的工作生活场所和应急避难场所。梦天实验舱也具备和问天实验舱类似的功能，此外这个舱还配置有货物专用气闸舱，在航天员和机械臂的辅助下，可以支持货物以及其他的一些载荷自动进出舱。

空间站长期在轨运行需要航天员在天地间往返，也需要大量物资。在天空空间站的整个在轨运行期间，将由神舟载人飞船提供乘员运输，由天舟货运飞船提供补给支持。虽然和包括13个增压舱、重约417吨的国际空间站相比，66吨左右的天宫空间站的规模还不够庞大，其也只大约相当于和平号空间站的一半。但是天宫空间站也并不小，用一个比较形象的比喻来说，如果说此前发射的天宫一号和天宫二号是一室一厅，而建成的天宫空间站将是三室两厅还带储藏室，它的空间也更为宽敞，可以满足中国未来一段时期内航天事业发展及国际合作的需要。

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三种火箭齐上阵，上演2021年度“天宫”大戏

在中国空间站建设的这场大戏中，2021年我国在两个发射场（文昌、酒泉）、三个工位，使用三种火箭，分别发射天和空间站核心、天舟货运飞船以及神舟载人飞船，这就是长征五号B遥二、长征七号遥三、长征二号F三型运载火箭。

长征五号是现阶段中国运载能力最强的火箭，整个研发历时10年，2016年首飞成功。长征五号B运载火箭是以长征五号火箭为基础进行改进研制的运载火箭，是中国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭，全箭总长53.7米，起飞重量837.5吨，近地轨道运载能力大于22吨。这次，长征五号B遥二首发上场发射天和核心仓，这是长征五号B型火箭的第二次飞行任务，之后的遥三、遥四、遥五也已经被载人航天空间站任务预订。

这次发射的天舟货运飞船全长10.6米，重13吨，采用推进舱（2.8m）+密封加压货物舱（3.35m）的两舱结构。根据设计，一次发射需要将6.5吨左右的货物送上空间站，听起来天舟一号货运飞船并不大，但是它的能力并不低。航天科技集团五院天舟一号货运飞船总设计师白明生介绍，天舟运载能力是根据我国空间站的规模来进行设计的，天舟一号的装货能力有一个指标，叫载货比，是以最小的结构重量达到最大的装货能力，天舟一号的这个数值可以达到0.48，这个指标目前在国际上是领先的。天舟一号的发射任务将由长征七号遥三火箭来完成。核心舱发射后，中国将继续在文昌航天发射场用该型号的火箭发射天舟二号货运飞船。

▲执行运送天和号核心舱进入轨道的长征五号B运载火箭（图片来自网络）

长征二号F是在长征二号E捆绑火箭基础上，按照发射载人飞船的要求，以提高可靠性，确保安全性为目标研制的运载火箭。长征二号F火箭1999年11月19日首次发射并成功将中国第一艘实验飞船"神舟一号"飞船送入太空，之后成为我国神舟系列载人飞船的专用火箭。

长征二号F三型火箭将会担纲今年6月的神舟十二号载人飞船的发射。神舟十二号载人飞船飞船全长9米，最大直径2.8米，发射质量8.1吨，可载3名航天员进行近地轨道往返，额外可带300公斤货物上行和50公斤货物下行。

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将会让国外科学家上天做实验

天宫空间站建成后，将支持开展大规模的空间科学实验、技术试验和空间应用等活动。天宫空间站的科学实验资源包括10余个科学实验柜、舱外暴露平台，以及巡天望远镜等。可以支持舱内、舱外多学科的大规模实验。据了解，未来我国空间站的很多都是在科学实验柜中操作完成。由于多数实验都是机械化的，并不需要人进行干预就能完成。当然也可以在人工状态下通过“手套箱”来进行手动操作。

2018年5月，我国第三批预备航天员选拔工作启动。经过初选、复选、定选三个阶段，从约2500名候选对象中选拔出符合条件的18名（1名女性）预备航天员。这18名航天员包括：7名航天驾驶员、7名航天飞行工程师（航天驾驶员和航天飞行工程师主要负责直接操纵、管理航天器，以及开展相关技术试验）和4名科学家航天员（主要负责空间科学实验载荷的在轨操作）。

这些科学家航天员作为载荷专家，他们上天以后，可以对这些科学实验柜进行实验操作，当然，在条件允许的情况下，他们也可以在中国空间站进行一些其他的实验项目。一位航天界的人士告诉记者，今年随神舟十二号载人飞船上天的3明航天员有可能在天宫空间站呆上3-6个月的时间，其中的载荷专家就可以进行相应的实验项目了。如果一切进展顺利，3-6月以后新的3名航天员将会被送上天进行轮换。在将来，随着中国国际合作的推进，中国空间站不仅有中国的航天员，甚至还会出现不同国家的专家型航天员。

2019年，在中国载人航天工程办公室与联合国外空司在奥地利维也纳举办的联合国外空委第62届会议期间，共同组织召开发布会宣布了联合国/中国围绕中国空间站开展空间科学实验的第一批项目入选结果，共有来自17个国家、23个实体的9个项目成功入选。这些项目将通过适当的实验装置设计，把科学家的想法变成在中国空间站可以进行的实验，这样更多的科学家将会受益，因为他们就是不上天，也可以尝试在太空中做他们的研究了。

▲神舟十号航天员王亚平也成为中国首位“太空教师”（图片来自网络）

记者了解到，目前中国科学院空间应用中心现在也正在面向科学家征集第二批空间站科学项目，感兴趣的科学家可以把自己好的想法提交上去。

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中国空间站将在轨飞行10年以上

中国载人航天工程自1992年立项到今天，已经走过了29年的时间，今年将陆续实施空间站核心舱发射、货运补给、载人飞行等多次任务。

据中国载人航天工程办公室消息，在今明两年内，我国总共将接续实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射，于2022年完成空间站在轨建造，实现中国载人航天工程“三步走”发展战略第三步的任务目标。

我国空间站建成后，将运行在高度340至450公里的近地轨道，额定乘员为3人，乘组轮换期间短期居住可以达到6人。根据设计要求，中国空间站将在轨飞行10年以上，但是这只是最底线的指标，实际上通过太空维修还可以延长它的使用寿命，就象国际空间站一样。

此外，中国空间站还可以继续增加“积木”扩展规模。根据计划，在中国空间站建造完成后，我国还会发射“巡天”光学舱，正常任务时与空间站共轨飞行，进行高分辨率天文观测，未来这里将成为我国对宇宙空间进行天文观测的一个重要基地。

潘厚任表示，虽然这些年中国主要依赖自身的力量发展出了可以建设空间站的能力，但是也不排除国际合作，但是只要是平等的、互利的，依旧可以谋求国际合作，中国也已经公开发布了推动合作的一些信息。这样，中国未来的空间站就会建设得更好，也可以发挥出更大的作用。

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空间站发展小史

苏联在1971年4月19日用“质子号”火箭成功发射了质量约18吨、世界第一座空间站——“礼炮1号”，它标志着人类进入太空的一个新阶段的开始。美国于1973年5月14日升空的“天空实验室”是迄今为止世界上最大的单个载人密封舱，曾创下了连续载人航天84天的世界纪录。

▲人类第一个进入轨道的空间站——礼炮1号（图片来自网络）

苏联在先后发射了7座 “一居室”的“礼炮”系列空间站后，从1986年开始发射由多个舱段组成的“和平号”空间站。它由1个核心舱和5个实验舱组成，因而大大扩展了航天员的活动空间，提高了空间站的工作能力。

1991年苏联解体后，俄罗斯已不再是美国争夺太空优势的竞争对手。于是在1993年，美国对此前差点儿夭折的“自由号”空间站建造方案进行了“大手术”，并与俄罗斯开始合作终于在2011年在轨建成了“国际空间站”。

▲从“亚特兰蒂斯号”航天飞机上，拍摄俄罗斯“和平”号空间站（图片来自网络）

庞之浩表示，空间站可分为以下两种：第一种是单舱式空间站。苏联“礼炮1号”至“礼炮7号”和美国“天空实验室”都是单舱式空间站。第二种空间站是多舱式空间站，有“和平号”空间站及16国联合研制的“国际空间站”。

现在，正在建设的天宫空间站也属于多舱式空间站。

▲国际空间站