本年4月24日是第八个“中国航天日”。咱们邀请中国航天科技集团有限公司第五研究院空间站体系总设计师杨宏院士撰写科普文章，先容中国空间站的制作以及运用，为读者提供一篇翔实、简明、权势巨子的“中国空间站使用仿单”。

——编者

中国空间站的建成，标记着我国自力把握了近地轨道年夜型航天器于轨拆卸制作技能，具有了开展空间持久有人介入科学技能实（试）验的威力，为不停鞭策我国空间科学、空间技能的立异成长，为设置装备摆设航天强国、晋升我国于国际载人航天范畴的影响力提供了主要支撑。

中国空间站彻底自力自立设计，三舱均有自力的电源、节制、推进以及测控体系，经由过程交会对于接以及于轨平面转位完成拆卸制作，与载人飞船、货运飞船等配合组成百吨级载人空间站。

中国空间站将哄骗舱表里实（试）验撑持举措措施，连续滚动地开展各种科学试验以及技能实验。充实阐扬有人介入、实（试）验举措措施以及威力可进级、实（试）验工程可迭代的上风，不停鞭策我国空间科技的立异与成长，助力空间科技结果的推广运用与转化，为国度经济高品质成长以及国际竞争力晋升作出孝敬。

习近平总书记指出：“制作空间站、建成国度太空试验室，是实现我国载人航天项目‘三步走’战略的主要方针，是设置装备摆设科技强国、航天强国的主要引领性项目。”2010年9月，中国载人空间站项目正式立项实行。颠末全体参研参试职员11年的不懈起劲，我国于2021年至2022年两年内构造了11次发射，完成为了空间站于轨拆卸制作。

中国空间站的建成，标记着我国自力把握了近地轨道年夜型航天器于轨拆卸制作技能，具有了开展空间持久有人介入科学技能实（试）验的威力，为不停鞭策我国空间科学、空间技能的立异成长，为设置装备摆设航天强国、晋升我国于国际载人航天范畴的影响力提供了主要支撑。

甚么是中国空间站？

中国空间站取名“天宫”，寄托了中华平易近族对于广袤太空的无穷联想，同时也注解中国空间站将是一个持久保险不变运转且宜居的太空家园。

中国空间站由天以及焦点舱、问天试验舱以及梦天试验舱三个基本舱段构成。天以及居中，问天以及梦天禀别位在双侧。空间站设置有前向、径向以及后向3个对于接口，前向对于接载人飞船等来访航天器，径向重要对于接载人飞船，后向重要对于接货运飞船。

中国空间站彻底自力自立设计，三舱均有自力的电源、节制、推进以及测控体系，经由过程交会对于接以及于轨平面转位完成拆卸制作，与载人飞船、货运飞船等配合组成百吨级载人空间站，哄骗信息收集技能交融使用各航天器功效与资源。此中，天以及焦点舱卖力空间站的同一治理以及节制；问天试验舱开展空间科学实（试）验，同时具备能源治理、信息治理、节制体系以及载人情况等要害功效备份；梦天试验舱重要开展空间科学实（试）验；载人飞船卖力航天员六合来回使命；货运飞船卖力空间站及航天员物质补给、推进剂补加和烧毁物销毁。

中国空间站有哪些技能特色？

我国载人航天项目根据“三步走”战略，于充实继续前期载人项目技能的根蒂根基上，遵照“自力自立、立异引领、系统保障、范围适度、留有成长空间”的设计准则，阐扬新型举国体系体例上风协同攻关，冲破了一多量要害技能，造成了具备光鲜中国特点的空间站方案。技能特色可归纳为如下六点：

自力自立的体系一体化设计。空间站研制从体系使命功效以及指标系统入手，总体同一设计，体系分化，使患上三舱功效既有偏重又协调同一，实现了组合体各舱功效以及资源的高效交融，提高了总体靠得住性以及运转威力。于产物实现层面，体系制订同一的技能体系体例，使产物通用化率高在80%，各舱产物可交换、体系可重构。

同时，空间站兼容神舟载人飞船、天舟货运飞船的技能系统，使飞船与空间站对于接后组成无机总体，由天以及焦点舱同一治理以及节制。

空间站接纳了“航天器自立交会对于接+舱段平面转位”的中国式制作方案，以交会对于接体式格局实现舱段于轨对于接，自立设计了高效、靠得住的舱段平面转位方案，立异了年夜型航天器于轨拆卸制作技能。

高效同一的空间能源技能。初次接纳了年夜面积柔性太阳翼作为整站发电装配，两个试验舱太阳翼单翼睁开长度27米、面积跨越110平方米，设置于组合体远真个舱体尾部，接纳双自由度对于日定向，可确保于“T”字构型组合体各类航行姿态下，太阳翼均有精良的太阳照射前提，充实阐扬其发电效能。

空间站三舱能量由焦点舱同一治理，经由过程并网体系实现跨舱动态调配，并可为差别电压体系体例的来访航天器提供供电撑持。

六合一体化空间高速信息技能。空间站接纳六合一体化信息与测控高速传输技能，以我国中继卫星体系天基测控体式格局为主，各舱段测控通讯体系交融使用，提高六合间测控、通讯以及收集互联威力与效率。

空间站接纳今世信息技能构建信息体系，各舱装备、软件、通讯和谈接纳通用化设计，实现了空间站各舱段及与来访航天器间的数据、话音、图象等多种信息的治理与同享。信息体系由天以及焦点舱实现同一节制，问天试验舱作为备份。

智能矫捷的空间机械臂技能。天以及焦点舱配置1个7自由度的年夜机械臂，功课半径近10米；问天试验舱配置1个7自由度的小机械臂，功课半径5米。年夜、小机械臂既可自力事情，也可协同事情，还可以级联造成组合臂事情，自立完成载荷照料、辅助航天员转移以及功课等多项使命。

于三舱安插有多个机械臂方针适配器作为“脚印”，可供年夜、小机械臂于舱外“爬行”，年夜幅扩大了机械臂的勾当规模，提高了矫捷性。

保险恬静的持久驻留撑持技能。空间站的设计制作对峙以报酬本的理念，一方面确保航天员于轨驻留保险恬静，另外一方面看重撑持航天员客观能动性的有用阐扬，充实表现人于空间站制作以及运转中的怪异作用。

于空间站情况节制以及生命保障方面接纳物化再生生保技能，实现资源再生哄骗，年夜幅削减水资源以及氧气的上行补给量。经由过程再生处置惩罚，94%以上的航天员糊口污水以及空气冷凝水可再次供航天员一样平常使用以及电解制氧。后续还将接纳二氧化碳与氢气还原技能，和糊口垃圾处置惩罚与再哄骗技能，进一步提高物质再生轮回哄骗程度，最年夜限度地削减上行补给量，降低运营成本。

空间站为航天员配置饮水就餐、小我私家卫生、医学查抄与监测、于轨熬炼等举措措施，提供无线WiFi通讯功效。引入地面智能家居以及物联网技能，航天员可经由过程智能终端实现六合双向视频、智能家居治理、报警治理、医学监测和物质治理，提高航天员糊口品质、事情效率和对于整站状况的智能化治理威力。

高效能的空间运����Ϸapp用保障威力。空间站撑持开展多学科范畴的空间科学实（试）验，以尺度化资源为主、公用化资源为辅，为运用载荷提供机、电、热以及信息接口，撑持运用载荷于轨轮换更替开展实（试）验。

密封舱内为载荷提供25个试验机柜空间，可于轨改换、滚动使用。问天试验舱以及梦天试验舱舱外共提供67个通用载荷适配器，漫衍于舱外差别部位，为开展舱外载荷实（试）验创举了有益前提。梦天试验舱配置了货物气闸舱，可与机械臂协同完成舱外载荷主动进出舱，极年夜地提高了事情效率。

空间站为载荷提供不小在12千瓦的供电功率，不小在每一秒1100兆字节的数据下行威力和每一秒万兆字节的舱间数据传输速率，可撑持舱间载荷数据协同处置惩罚。

中国空间站将阐扬哪些作用？

中国空间站完成三舱拆卸制作后，将成为有人介入的科学摸索与技能立异的国度太空试验室。中国空间站的运用远景重要于如下4个方面：

科学试验与技能实验。中国空间站将哄骗舱表里实（试）验撑持举措措施，连续滚动地开展各种科学试验以及技能实验，研究标的目的包孕航天医学、空间生命科学与生物技能、空间天文与天体物理学、空间质料科学、微重力根蒂根基物理与燃烧科学、空间地球科学及运用、空间情况与空间物理、航天新技能等，于轨可充实阐扬有人介入、实（试）验举措措施以及威力可进级、实（试）验工程可迭代的上风，不停鞭策我国空间科技的立异与成长，助力空间科技结果的推广运用与转化，为国度经济高品质成长以及国际竞争力晋升作出孝敬。

当前中国空间站已经于轨开展了航天医学、物理、生物、质料、天文等方面实（试）验，于国际上初次完成为了水稻“从种子到种子”全生命周期空间造就试验，完成为了我国初次斯特林热电转换技能于轨实验，热电转换效率等综合技能指标到达国际进步前辈程度。

作为“太空母港”提供于轨办事。中国空间站创举了持久共轨航行、短时间停泊办事的“太空母港”运转模式，可作为近地轨道于轨办事平台，开展于轨办事。后续将发射巡天空间千里镜与空间站共轨航行。巡天空间千里镜是我国首个年夜口径、年夜视场空间天文千里镜，持久与空间站共轨航行，短时间对于接停泊，举行推进剂补加，由航天员举行举措措施维护等。将来将有更多共轨航天器与空间站伴飞并作短时间停泊。

于轨进级以及扩大制作。空间站具有精良的舱段扩大以及运用撑持扩大威力，于现有三舱构型根蒂根基上，前向对于接口预留了扩大接口，具有扩大为四舱、最年夜为六舱组合体的威力，可撑持180吨级组合体于轨航行。

接纳了维修性设计，装备可于轨改换维护，于线进级软件，连续晋升空间站技能程度以及对于科学技能实（试）验的撑持威力。

国际互助。本着“以及平哄骗、平等互利、配合成长”的准则，中国空间站致力在成为对于外开放的科技互助交流平台，为列国提供科学技能实（试）验时机，为列国航天员以及载荷专家提供于轨航行时机。

今朝，已经确定的来自17个国度、23个实体的9个工程，将从本年最先陆续进入空间站开展实（试）验，工程触及空间天文学、微重力流体物理与燃烧科学、地球科学、运用新技能、空间生命科学与生物技能等。

摸索浩瀚宇宙，成长航天事业，设置装备摆设航天强国，是咱们不懈寻求的航天梦。中国载人航天项目一直遵照“三步走”战略，走出了一条切合我国国情的超过式成长门路。将来中国空间站将作为国度太空试验室持久于轨运转，咱们将管好、用好、成长好空间站，连续开展科学技能研究以及于轨办事，连续鞭策科技立异以及运用结果产出，出力办事国度战略、国计平易近生以及经济社会成长，使载人航天阐扬更年夜的科学价值以及经济价值。同时，咱们要把中国空间站制造成面向国际社会的科技互助交流平台，以开放同享的姿态，为人类以及平摸索以及哄骗太空孝敬中国气力。

（作者为中国项目院院士、中国航天科技集团有限公司第五研究院空间站体系总设计师）

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