9月17日,，神舟十二號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸,，執(zhí)行飛行任務(wù)的3名航天員順利出艙,。此前，他們在空間站組合體工作生活了90天,。今年4月29日，中國空間站首個航天器——天和核心艙從海南文昌發(fā)射場發(fā)射入軌,。核心艙的成功發(fā)射,，標(biāo)志著我國正式拉開空間站建造的大幕，中國載人航天進(jìn)入“空間站時代”,。

天和核心艙發(fā)射任務(wù)成功,，習(xí)近平總書記在賀電中指出，建造空間站,、建成國家太空實驗室,，是實現(xiàn)我國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略的重要目標(biāo)，是建設(shè)科技強(qiáng)國,、航天強(qiáng)國的重要引領(lǐng)性工程,。

開啟中國載人航天“空間站時代”

中國空間站名為“天宮”，是一個長期在近地軌道運行的空間實驗室,。這個極具中國韻味的名字,，不僅蘊含了希望航天員在太空工作生活得更為舒適的愿望，更寄寓著中國人遨游太空的浪漫情懷和不懈探索的精神,。

“天宮”由天和核心艙,、問天實驗艙、夢天實驗艙三艙組成,，提供三個對接口,，支持載人飛船、貨運飛船及其他來訪航天器的對接和�,？�,。它運行在高度340公里至450公里的近圓軌道，約每90分鐘繞地球一周,。在客觀條件允許的情況下,，人們在地球上可以通過觀測設(shè)備一睹其“芳容”。三艙組合體質(zhì)量約68.5噸,，額定乘員3人,，乘員輪換期間短期可達(dá)6人。組建完成后,，空間站設(shè)計壽命為在軌運行不小于10年,，具有通過維護(hù)維修延長使用壽命的能力，并具備一定擴(kuò)展能力,。

中國空間站建造分為三個階段：空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段,、組裝建造階段和運營階段。在關(guān)鍵技術(shù)驗證階段,，發(fā)射試驗核心艙,、載人飛船和貨運飛船,，對推進(jìn)劑補加、機(jī)械臂,、在軌組裝建造,、航天員出艙活動等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行飛行驗證和評估，對核心艙功能和長期駐留功能進(jìn)行考核,。在組裝建造階段,，分別發(fā)射問天實驗艙和夢天實驗艙，并與核心艙在軌交會對接,，完成空間站建造,。其間發(fā)射神舟載人飛船和貨運飛船，支持完成建造任務(wù),，同步開展科學(xué)技術(shù)實驗,。建造任務(wù)完成后，空間站進(jìn)入長期運營階段,。航天員乘組將分批進(jìn)駐空間站工作,，開展科學(xué)技術(shù)研究和探索活動。

突破關(guān)鍵技術(shù),，中國航天實現(xiàn)長足進(jìn)步

1992年9月21日,，中央正式批準(zhǔn)實施載人航天工程，確立了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略,。在“第一步”載人飛船階段和“第二步”空間實驗室階段,，我國先后突破了載人安全天地往返、交會對接,、出艙活動,、組合體控制、推進(jìn)劑補加等空間站建造和運營所需關(guān)鍵技術(shù),，為我國載人航天“第三步”——建造長期在軌飛行的載人空間站,，打下了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

我國空間站自2010年立項,，提出“獨立自主,、創(chuàng)新引領(lǐng)、體系保障,、規(guī)模適度,、留有發(fā)展空間”的符合我國空間站發(fā)展的研制模式，通過2年多論證,，確定了三艙段基本構(gòu)型方案。核心艙居中,，兩個實驗艙永久停泊于核心艙節(jié)點艙的兩側(cè),，載人飛船對接于核心艙的前向和徑向,，貨運飛船對接于核心艙的后向。

天和核心艙是空間站運營管理和控制中心,，可完成與實驗艙,、載人飛船、貨運飛船等航天器的交會對接和�,？�,，保障航天員長期駐留和開展出艙活動。問天實驗艙備份核心艙部分關(guān)鍵功能,，在核心艙出現(xiàn)問題時,，接替核心艙完成對空間站的運行管理和控制，相當(dāng)于核心艙的“替補”;此外,，它還配備出艙活動專用氣閘艙,，可開展密封艙內(nèi)及艙外載荷實驗。夢天實驗艙用于開展密封艙內(nèi)和艙外載荷試驗,，配置貨物氣閘艙用于釋放載荷,、支持設(shè)備進(jìn)出艙。

“天宮”三艙均由長征五號B運載火箭發(fā)射入軌,，每個艙段均具備獨立飛行能力,，通過在軌交會對接與轉(zhuǎn)位完成空間站在軌組裝建造�,？臻g站構(gòu)型為“T”字構(gòu)型,，三艙類似積木對接在一起，這種構(gòu)型避免了艙體遮擋太陽翼影響其發(fā)電效率,�,？臻g站建成后，由載人飛船完成乘組的天地往返運輸,，貨運飛船完成物資補給,、實驗儀器的上行和廢棄物的下行銷毀。

此外,，中國空間站還具備一系列其他先進(jìn)技術(shù),。

在環(huán)境控制和生命保障方面采用物化再生生保技術(shù)。包括電解制氧,、再生式二氧化碳去除,、冷凝水收集與處理、尿液收集與處理等,，實現(xiàn)資源再生利用,，大幅減少水資源和氧氣的上行補給量，減輕貨運飛船的運輸“負(fù)擔(dān)”,，達(dá)到國際先進(jìn)水平,。

采用先進(jìn)信息技術(shù)構(gòu)建空間站信息系統(tǒng),。基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù),，進(jìn)行空間站各艙段及來訪航天器的信息管理與共享,，實現(xiàn)對各艙段和航天器信息的融合管理與功能重構(gòu)�,？臻g站配置無線移動通信網(wǎng)絡(luò)和視頻監(jiān)視系統(tǒng),，提高了航天員工作生活的通信保障和對整站狀態(tài)的感知能力。在“天宮”里,，航天員使用“手機(jī)”便可以了解各設(shè)備信息并進(jìn)行操控,，甚至與地面上的家人們通話。這樣的智能化場景,，與人們熟悉的智能家居有異曲同工之妙,。

航天員駐留適居性大幅提高�,？臻g站所提供的工作生活區(qū)域約50立方米,，配置有飲水就餐、排泄物和生活垃圾收集處理,、醫(yī)學(xué)檢查與監(jiān)測,、在軌鍛煉等設(shè)施，采用降噪與隔音設(shè)計以降低艙內(nèi)噪音,，為航天員提供舒適,、便利的生活環(huán)境，采用更可靠,、自動化程度高的顯示,、照明、報警和天地通信設(shè)施,。這些設(shè)施和空間的拓展,，體現(xiàn)出中國航天技術(shù)的長足進(jìn)步。

另外,，空間站支持2名航天員同時出艙,，配置大型和小型機(jī)械臂各1個。借助這些設(shè)施,，神舟十二號航天員乘組順利完成兩次出艙任務(wù),。

建設(shè)科技強(qiáng)國、航天強(qiáng)國的重要引領(lǐng)性工程

今后,，天宮空間站將為我國乃至全球科學(xué)家提供先進(jìn)的空間科學(xué)技術(shù)研究和實驗平臺,，為人類和平利用太空作出開拓性貢獻(xiàn)。

天宮空間站可作為“太空母港”，為多個載人航天器提供�,？亢头���(wù),，為后續(xù)發(fā)射的巡天空間望遠(yuǎn)鏡提供�,？�,、推進(jìn)劑補給、設(shè)備維護(hù)維修服務(wù),，充分發(fā)揮人在太空的優(yōu)勢,，拓展空間站和航天員對高價值空間設(shè)施實施在軌服務(wù)的領(lǐng)域。

另外,，利用機(jī)械臂操作能力,，以及配置三維打印等手段，支持在軌制造,、大型設(shè)備在軌安裝和空間設(shè)施在軌建造,。

天宮空間站具有艙段擴(kuò)展、能源擴(kuò)展,、艙外實驗擴(kuò)展能力,。艙段擴(kuò)展時，需要發(fā)射一個帶有節(jié)點艙的新艙段,，利用增加的對接口,，再進(jìn)行艙段擴(kuò)展，最大可實現(xiàn)180噸級組合體在軌飛行,。組合體建造期間,，首先將受遮擋的核心艙太陽電池翼，轉(zhuǎn)移安裝在問天實驗艙和夢天實驗艙的尾部桁架上,，實現(xiàn)能源的拓展,，按需“變形”。天宮空間站的擴(kuò)展能力為運營階段空間科學(xué)和技術(shù)的新需求預(yù)留了發(fā)展空間,，也為開展國際合作,，進(jìn)一步提高空間站應(yīng)用效益提供舞臺。

空間站可作為基礎(chǔ)科學(xué),、應(yīng)用科學(xué)和空間技術(shù)研究和驗證平臺,。比如開展微重力和復(fù)雜空間環(huán)境下的物理、化學(xué),、生物,、醫(yī)學(xué)等學(xué)科研究與實驗，以及空間能源傳輸,、大數(shù)據(jù)在航天器運營與自主診斷等航天新技術(shù)的研究,，提升我國科技水平，促進(jìn)我國航天事業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新。

除此之外,，還可以利用空間站開展航天科普教育和對外合作,。比如開通天地科普課堂，讓中小學(xué)生參與到空間站的應(yīng)用與研究活動,，增強(qiáng)青少年科技參與度,，提高公眾航天知識和興趣。亦或開展空間碎片監(jiān)測,、減緩和防護(hù),，長期在軌駐留醫(yī)學(xué)防護(hù)等技術(shù)合作，擴(kuò)大我國在國際航天領(lǐng)域的影響力,。

廣大航天工作者將繼續(xù)傳承發(fā)揚“兩彈一星”精神,、載人航天精神，自立自強(qiáng),、創(chuàng)新超越,，為中國航天事業(yè)接續(xù)奮斗。

(作者為中國科學(xué)院院士,、中國航天科技集團(tuán)有限公司科技委主任)