4月29日11時23分，中國文昌航天發(fā)射場，長征五號B遙二火箭成功將天和核心艙送入預定軌道。作為搭建我國空間站的第一個模塊，天和核心艙是中國空間站發(fā)射入軌的首個艙段，主要用于空間站統(tǒng)一控制和管理，具備長期自主飛行能力，可支持航天員長期駐留，開展航天醫(yī)學、空間科學實驗和技術試驗，起飛質(zhì)量22.5噸，是目前我國自主研制的規(guī)模最大、系統(tǒng)最復雜的航天器。接下來，它將在太空中靜候與“問天”及“夢天”兩個實驗艙交會對接，最終組建成T字形的天宮空間站。這標志著我國載人航天工程“三步走”成功邁出第三步，宣告了中國開啟空間站任務新時代。

打造舒適宜居的太空之家

建造空間站意味著中國人在太空有了一個“家”。航天科技集團五院空間站核心艙結構分系統(tǒng)主任設計師施麗銘介紹說，此次發(fā)射的天和核心艙是中國空間站的關鍵艙段，也是空間站組合體控制和管理的主份艙段。核心艙的體積非常大，航天科技集團五院空間站系統(tǒng)副總設計師朱光辰形象地比喻，如果說神舟飛船是一輛轎車，天宮一號和天宮二號就相當于一室一廳的房子，那么空間站就是三室兩廳還帶儲藏間的“豪宅”了。

航天科技集團五院空間站系統(tǒng)總體主任設計師張昊介紹，天和核心艙的密封艙內(nèi)配置了工作區(qū)、睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)、就餐區(qū)、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保區(qū)和鍛煉區(qū)六個區(qū)域，不僅能夠保證每名航天員都有獨立的睡眠環(huán)境和專用衛(wèi)生間，而且在就餐區(qū)配置了微波爐等家居物品。不僅如此，太空跑臺、太空自行車等航天員日常鍛煉的健身器材也一應俱全。此外，核心艙還為航天員配置了手機和支持收發(fā)電子郵件的測控通信網(wǎng)，航天員不僅可以在軌通話，還可以實現(xiàn)與地面的雙向視頻通話。

在空間站時代，航天員的太空之旅將更加漫長。此前我國航天員在軌飛行時間的最長紀錄是33天，航天員生存所必需的水和氧氣由航天器直接送入太空。為了讓航天員實現(xiàn)更久在軌停留，空間站設計了完整的可再生生命保障系統(tǒng)。

保證長期穩(wěn)定在軌運行

航天科技集團五院空間站系統(tǒng)副總設計師侯永青介紹：“中國空間站設計在軌飛行10年，具備延壽到15年的能力。為了保證空間站在軌不小于15年長壽命要求，我們從設計伊始就開展了長壽命、可靠性、維修性、安全性一體化設計。”

空間站在太空安家后，將面對來自宇宙的各種威脅和挑戰(zhàn)，如原子氧、紫外輻照等。這些危險因素可能造成空間站的材料性能衰退，或者誘發(fā)故障，從而制約艙外電纜等產(chǎn)品和設備的使用壽命。

“影響天和核心艙艙體主結構長壽命的因素主要有疲勞損傷、意外損傷和腐蝕三種。”航天科技集團五院空間站系統(tǒng)總體主管設計師夏喬麗說。為最大限度減少損壞和傷害，設計團隊想方設法讓空間站變得更結實、更強壯。“在天和核心艙主結構設計時，我們從抗腐蝕、抗疲勞、抗斷裂三個維度進行了綜合分析和評價，從材料選擇、結構設計、構型、參數(shù)設計等方面進行了科學優(yōu)化設計，并從材料到構件到艙段都進行了仿真驗證，以確保長壽命。”施麗銘介紹。

五大目標注重應用效益

空間站工程是載人航天工程“三步走”中的第三步：第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗;第二步，突破航天員出艙活動技術、空間飛行器的交會對接技術，發(fā)射空間實驗室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應用問題;第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應用問題。

中國空間站主要有五大工程目標：一是建造并運營近地空間站，突破、掌握和發(fā)展大型復雜航天器的在軌組裝與建造、長期安全可靠飛行、運營管理和維護技術，提升國家航天技術水平，帶動相關領域和行業(yè)科技進步，增強綜合國力。二是突破、掌握和發(fā)展近地空間長期載人航天飛行技術，解決近地軌道長期載人航天飛行的主要醫(yī)學問題，實現(xiàn)航天員長期在軌健康生活和有效工作。三是建成國家太空實驗室。發(fā)展具有國際先進水平的空間科學與應用能力，開展多領域空間科學實驗和技術試驗、空間應用，以及科普教育，獲取具有重大科學價值的研究成果和重大戰(zhàn)略意義的應用成果。四是開展國際(區(qū)域)合作，為人類和平開發(fā)和利用空間資源作出積極貢獻。五是以在軌服務、地月和深空載人探測需求為牽引，試驗和驗證相關關鍵技術，為載人航天持續(xù)發(fā)展積累技術和經(jīng)驗。

今年，我國還將發(fā)射2艘載人飛船、2艘貨運飛船，并在軌驗證7大關鍵技術：空間站推進劑補加、再生生保、柔性太陽電池翼和驅(qū)動機構、大型柔性組合體控制、組裝建造、艙外操作、在軌維修，為實施空間站組裝建造和長期運營任務奠定堅實基礎。(記者 姜天驕)

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