天宮空間站：開啟中國航天人“太空定居”新時代

2022年5月起，中國空間站工程將進入建造階段。建成后的中國空間站由3個艙段、2艘載人飛船和1艘貨運飛船構(gòu)成，總質(zhì)量近100噸，裝載著空間生命和生物科學、材料科學、燃燒和微重力流體科學、基礎(chǔ)物理等領(lǐng)域的大量先進實驗裝置。

◎本報記者 付毅飛

2022年全國兩會，全國人大代表、航天員王亞平“被迫”請假。此時，她已在距地面約390公里的太空“出差”了140多天。

2021年4月29日，天宮空間站天和核心艙成功發(fā)射，宣告我國開啟空間站任務(wù)新時代。同年我國又發(fā)射了2艘載人飛船和2艘貨運飛船，空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段發(fā)射任務(wù)五戰(zhàn)五捷。

天宮空間站被航天人稱作“太空別墅”。

全國政協(xié)委員、中國載人航天工程總設(shè)計師周建平介紹：“我們在空間站構(gòu)型布局上進行了精心設(shè)計，以保證空間站具備更強大的科學和應(yīng)用能力；在艙段外安置了外置平臺，以確保空間站能夠進一步擴大。”

全國政協(xié)委員、中國航天科技集團有限公司副總經(jīng)理李洪介紹，2022年中國載人航天工程將完成6次發(fā)射任務(wù)，包括天舟四號和天舟五號貨運飛船、神舟十四號和神舟十五號載人飛船，以及問天實驗艙和夢天實驗艙的發(fā)射，并實施在軌交會對接、出艙活動和飛船返回任務(wù)，全面建成空間站。

今年5月進入建造階段

2021年4月29日11時23分，搭載空間站核心艙的長征五號B遙二運載火箭從中國文昌航天發(fā)射場點火升空，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

“核心艙是空間站的控制艙段，是最重要的艙段。”周建平說。

據(jù)中國航天科技集團五院空間站任務(wù)總設(shè)計師楊宏介紹，天和核心艙是我國目前研制的最大航天器，可支持3名航天員長期在軌駐留，支持開展艙內(nèi)外空間科學實驗和技術(shù)試驗。

周建平介紹，中國空間站起步較晚，但有后發(fā)技術(shù)優(yōu)勢?？梢哉f，中國大型空間站建造能力處于國際前列。一方面是技術(shù)新，例如天宮空間站能源系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)化效率超過30%，供電能力更強。天宮空間站采用電推進系統(tǒng)，比沖高，是化學推進的5倍，可以大大減少推進劑消耗。另一方面是建造保障強，天和核心艙保障技術(shù)完全靠自力更生研發(fā)而成，環(huán)控生保技術(shù)閉合度最高，讓空間站的經(jīng)濟性更加突出。

成功發(fā)射核心艙后，我國又先后發(fā)射了天舟二號貨運飛船、神舟十二號載人飛船、天舟三號貨運飛船、神舟十三號載人飛船。

“天和核心艙已經(jīng)持續(xù)安全穩(wěn)定運行了10個月。神舟十二號和神舟十三號2個航天員乘組相繼執(zhí)行空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證任務(wù)。”周建平3月4日在全國政協(xié)“委員通道”介紹，“截至目前，神舟十三號乘組已完成所有計劃飛行任務(wù)。40多天后他們將從浩瀚太空重返地球家園，這將標志著中國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段的圓滿收官。”

2022年5月起，中國空間站工程將進入建造階段。記者了解到，建成后的中國空間站由3個艙段、2艘載人飛船和1艘貨運飛船構(gòu)成，總質(zhì)量近100噸，裝載著空間生命和生物科學、材料科學、燃燒和微重力流體科學、基礎(chǔ)物理等領(lǐng)域的大量先進實驗裝置。

出艙任務(wù)更加復雜

太空行走是載人航天三大關(guān)鍵技術(shù)之一?？臻g站外部設(shè)備的安裝、維修、更換，都需要航天員出艙完成。

相比神舟七號任務(wù)中20分鐘的出艙，空間站出艙任務(wù)的復雜程度和技術(shù)含量大大提高。

神舟十二號乘組聶海勝、劉伯明、湯洪波先后實施2次出艙活動，共持續(xù)約13個小時，圓滿完成了設(shè)備組裝等任務(wù)，檢驗了我國新一代艙外航天服的功能性能，檢驗了航天員與機械臂協(xié)同工作能力，驗證了出艙活動相關(guān)支持設(shè)備的可靠性與安全性，為空間站后續(xù)出艙活動順利實施奠定了重要基礎(chǔ)。

神舟十三號乘組實施的2次出艙任務(wù)，不僅完成了機械臂懸掛裝置與轉(zhuǎn)接件安裝和艙外典型動作測試等作業(yè)，還使2位航天員創(chuàng)造了紀錄：3次出艙的翟志剛成為我國出艙次數(shù)最多的航天員，王亞平成為我國首位出艙女航天員。

接下來，航天員在空間站的任務(wù)將更加復雜。

周建平透露，神舟十四號乘組在軌飛行期間，將完成以天和核心艙、問天和夢天實驗艙為基本構(gòu)型的天宮空間站建造。他們的任務(wù)包括2個艙交會對接和轉(zhuǎn)位過程中的狀態(tài)監(jiān)視和必要時的控制，以及對接后大量狀態(tài)設(shè)置和轉(zhuǎn)換工作。

今年年底前，神舟十五號乘組將飛往空間站與神舟十四號乘組會師，在軌共同飛行一周左右時間。后續(xù)神舟十五號乘組的主要工作將轉(zhuǎn)向空間科學和應(yīng)用方面，包括實驗設(shè)備的安裝調(diào)試和科學實驗工作。

為空間科學研究搭建廣闊平臺

2022年全國兩會，全國政協(xié)委員、中國航天科技集團五院黨委書記趙小津圍繞充分利用太空資源加強空間生物研發(fā)創(chuàng)新提出建議。

“我國空間站將于今年全面建成，能夠為空間實驗提供長期、穩(wěn)定的科研平臺，可保障空間生物技術(shù)和安全研究，提升國家生物安全水平。”趙小津說。

中國載人航天工程自神舟一號飛行任務(wù)開始，在歷次任務(wù)中都搭載了具有科研價值或社會效益的項目，在服務(wù)帶動科學研究、農(nóng)業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級等方面發(fā)揮了積極作用。

天宮空間站更是以建設(shè)國家級太空實驗室為目標，將著力開展科學前沿的創(chuàng)新性實驗和應(yīng)用研究，持續(xù)推動空間科學與技術(shù)進步。

“建造空間站最主要的目的是建成大型空間設(shè)施，在軌開展大規(guī)?？臻g科學空間應(yīng)用和空間技術(shù)方面的驗證和研究，以帶動科學進步和技術(shù)發(fā)展。”周建平說。

在國際合作方面，天宮空間站也將搭建廣闊平臺。

2018年5月，中國載人航天工程辦公室與聯(lián)合國外空司發(fā)布公告，對外征集圍繞中國空間站的空間科學應(yīng)用項目。經(jīng)過兩輪選拔，首批共有來自17個國家、23個實體的9個項目入選，涉及空間生命科學與生物技術(shù)、空間天文、微重力流體與燃燒等領(lǐng)域。后續(xù)批次的合作項目還將陸續(xù)征集。