天宮空間站：開啟中國人“太空定居”新時代
2022年5月起，中國空間站工程將進(jìn)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(yùn)飛船構(gòu)成，總質(zhì)量近100噸，裝載著空間生命和生物科學(xué)、材料科學(xué)、燃燒和微重力流體科學(xué)、基礎(chǔ)物理等領(lǐng)域的大量先進(jìn)實(shí)驗(yàn)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(yùn)飛船，空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)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(jìn)行了精心設(shè)計，以保證空間站具備更強(qiáng)大的科學(xué)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(jìn)一步擴(kuò)大。”
全國政協(xié)委員、中國航天科技集團(tuán)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(yùn)飛船、神舟十四號和神舟十五號載人飛船，以及問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射，并實(shí)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(jìn)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(yùn)載火箭從中國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)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(tuán)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(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)。
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。可以說，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(qiáng)。天宮空間站采用電推進(jìn)系統(tǒng)，比沖高，是化學(xué)推進(jìn)的5倍，可以大大減少推進(jìn)劑消耗。另一方面是建造保障強(qiáng)，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(jì)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(yùn)飛船、神舟十二號載人飛船、天舟三號貨運(yùn)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(yùn)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(yàn)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(biāo)志著中國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段的圓滿收官。”
2022年5月起，中國空間站工程將進(jìn)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(yùn)飛船構(gòu)成，總質(zhì)量近100噸，裝載著空間生命和生物科學(xué)、材料科學(xué)、燃燒和微重力流體科學(xué)、基礎(chǔ)物理等領(lǐng)域的大量先進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置。
出艙任務(wù)更加復(fù)雜
太空行走是載人航天三大關(guān)鍵技術(shù)之一。空間站外部設(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(fù)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(shí)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(yàn)了我國新一代艙外航天服的功能性能，檢驗(yàn)了航天員與機(jī)械臂協(xié)同工作能力，驗(yàn)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(shí)施奠定了重要基礎(chǔ)。
神舟十三號乘組實(shí)施的2次出艙任務(wù)，不僅完成了機(jī)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(jì)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(fù)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(shí)驗(yàn)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(xué)和應(yīng)用方面，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝調(diào)試和科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作。
為空間科學(xué)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(tuán)五院黨委書記趙小津圍繞充分利用太空資源加強(qiáng)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?yàn)榭臻g實(shí)驗(yàn)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(xiàng)目，在服務(wù)帶動科學(xué)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(shí)驗(yàn)室為目標(biāo)，將著力開展科學(xué)前沿的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用研究，持續(xù)推動空間科學(xué)與技術(shù)進(jìn)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)模空間科學(xué)空間應(yīng)用和空間技術(shù)方面的驗(yàn)證和研究，以帶動科學(xué)進(jìn)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(xué)應(yīng)用項(xiàng)目。經(jīng)過兩輪選拔，首批共有來自17個國家、23個實(shí)體的9個項(xiàng)目入選，涉及空間生命科學(xué)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(xiàng)目還將陸續(xù)征集。