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來源：互聯網

天宮空間站（又名中國空間站）是中國從2021年開始建設的一個模塊化空間站系統，為人類自1986年的和平號空間站及1998年的國際空間站后所建造的第三座大型在軌空間實驗平臺。基本構型由天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙三個艙段組成。

作為中國載人航天工程“三步走”發展戰略中的“第三步”，天宮空間站的在軌建造以2021年4月29日天和核心艙的成功發射為開始標志。按計劃，中國將在2021年至2022年期間擇機進行12次飛行任務，發射多艘天舟系列貨運飛船、神舟載人飛船及問天實驗艙和夢天實驗艙與核心艙對接以完成天宮空間站的建設。

天宮空間站采用多項先進技術，將實現中國在近地空間的長期載人飛行，并作為國際科技合作交流平臺。根據規劃，天宮空間站的近期目標是建成總重約60噸、具備開展較大規模的空間科學實驗與技術試驗能力的國家太空實驗室，預計在軌壽命十年以上。

命名

2011年4月，為滿足技術管理和對外宣傳的需要，中國載人航天工程辦公室開展了中國空間站征名活動，對社會公開征集空間站及其各個組成艙段的名稱。經過公眾的投稿、投選，同時結合科研人員與專家的意見，中國載人航天辦公室2013年10月底正式對外宣布了中國載人空間站整體被命名為“天宮”，貨運飛船被命名為“天舟一號貨運飛船”，實驗艙Ⅰ、Ⅱ分別被命名為“問天”和“中國空間站工程巡天望遠鏡”。其中“天宮”并未出現在空間站初選的30個名字中，然而由于這個名字自“天宮一號”以來一直受到大眾及科技工作者的好評，評委會終決定沿用“天宮”作為載人空間站的整體名稱，但后面不再加序號。

2016年4月，中國載人航天工程總設計師周建平在一次座談會上表示，原定由實驗艙Ⅱ承擔的天文觀測功能將改為由獨立的光學艙承擔，并命名為“巡天”；而實驗艙Ⅱ的名稱則被改為“夢天”。

背景

參見：中國載人航天工程

立項與前期準備

2010年9月25日，中共中央總書記胡錦濤主持召開中共中央政治局常委會會議，批準《載人空間站工程實施方案》，正式啟動載人空間站工程。首個目標是2016年前后，研制并發射8噸級空間實驗室，突破和掌握航天員中期駐留、再生式生命保障以及貨運飛船補加等空間站關鍵技術，開展一定規模的空間應用，此即“第二步”的第二階段，以2017年4月天舟一號貨運飛船成功完成首次推進劑在軌補加試驗為標志結束。后個目標是在2020年前后，研制并發射基本模塊為20噸級艙段組合的空間站，突破和掌握近地空間站組合體的建造和運營技術、近地空間長期載人飛行技術，開展較大規模的空間應用，為經濟社會發展提供先進的空間技術平臺，這個即為載人航天工程規劃中的“第三步”，也就是后來得到正式命名的“天宮”空間站工程。

2018年5月，載人航天工程第三批預備航天員選拔工作啟動，其中為了滿足空間站工程任務需要增加了航天飛行工程師和載荷專家兩個類別。

2020年5月5日18時00分，為中國載人空間站工程研制的長征五號B運載火箭搭載新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙，在中國文昌航天發射場首飛升空并將載荷組合體送入預定軌道，中國載人航天工程“第三步”隨之開啟。

2020年10月1日，第三批預備航天員選拔工作結束，共有18名預備航天員（含1名女性）最終入選，包括7名航天駕駛員、7名航天飛行工程師和4名載荷專家。

任務目標

天宮空間站是國家級太空實驗室和國際科技合作交流平臺，目標是建成和運營近地載人空間站，使中國能獨立掌握近地空間長期載人飛行技術，顯著提升中國在國際科學技術領域的影響力。

具體任務包括：

技術應用及分系統

隨著中國載人航天工程前兩步的成功完成，中國航天已掌握了出艙活動、空間交會對接、空間實驗室、航天員中期駐留、再生式生命保障以及貨運飛船補加等空間站關鍵技術。然而，空間站建造任務對中國航天提出了更高的要求，促進了一系列先進技術的研制與應用。

大型運載火箭

天宮空間站的單艙段質量為20噸，超過中國在2000年代擁有的任何運載火箭的運載能力，因此必須另外研發新的火箭用于空間站艙段的發射。

長征五號B運載火箭從2012年開始按中國運載火箭研制流程和中國載人航天工程要求立項研制，是中國航天科技集團在長征五號運載火箭的基礎上，按照通用化、系列化、組合化思想設計，通過移去芯二級和級間段并延長整流罩等發展而來的一款大型運載火箭。長征五號B運載火箭的整流罩長達20.5米，直徑5.2米，為中國火箭之最，足以容納下全長16.6米、最大直徑4.2米的核心艙段，其近地軌道運載能力為25噸，達到了發射空間站艙段的要求。

2018年11月，長征五號B通過初樣轉試樣研制階段評審，進入試樣研制階段。長征五號B遙一運載火箭于2019年4月完成第一個部段級產品，7月開始總裝，11月總裝完成，并于2020年5月5日首飛成功。

2021年4月29日11時23分，長征五號運載火箭B遙二運載火箭成功發射天和核心艙。

發射場系統

天宮空間站的主發射場是位于中國海南省、于2014年竣工的文昌航天發射場，此處臨海，可以依靠船舶運載火箭部件，使運載火箭的規模不會受到國有鐵路3.35米鐵路限界的限制。長征五號、長征七號火箭都是在天津市制造完成，通過特制船舶運到文昌，進行總裝、測試并發射的。

和此前唯一用于執行載人航天任務的酒泉衛星發射中心相比，文昌航天發射場采用了“新三垂模式”，將前端測發控設備安裝在活動發射平臺內，僅一次對接就可完成箭地連接工作，比采用“舊三垂模式”的火箭在發射區的射前準備時間縮短了3天。

文昌航天發射場將負責全部的中國制艙段和全部的天舟一號貨運飛船的發射任務，而神舟載人飛船則依然會在酒泉衛星發射中心進行發射。

載人飛船

神舟飛船早期型并沒有設計對接機構，軌道艙的盡頭是附加段，安裝有各種科學設施。2005年底，神舟八號飛船首次對接緩沖試驗在上海成功。2011年，第一艘量產型神舟飛船神舟八號發射成功，并與天宮一號目標飛行器交會對接。自2011年至2016年，第一批次4艘量產型神舟飛船先后完成了與天宮一號、天宮二號的交會對接，實現最長駐留30天。

2017年11月解放軍報的報道中表明，中國航天科技集團五院502所當時已經開始研制第二批次的神舟飛船，相較于第一批次，包含了一系列技術創新，比如將天舟一號貨運飛船上已經實現的自主快速交會對接技術移植到載人飛船上。

2021年6月17日15時54分，神舟十二號載人飛船采用自主快速交會對接模式成功對接于天和核心艙前向端口

核心艙機械臂

天和核心艙配置的機械臂是目前中國同類航天產品中復雜度最高、規模最大、控制精度最高的空間智能機械系統。其展開長度為10.2米，最多能承載25噸的重量。其肩部設置了3個關節、肘部設置了1個關節、腕部設置了3個關節，每個關節對應1個自由度，具有七自由度的活動能力。

機械臂可承擔的任務包括：

核心艙機械臂還具備“爬行”功能，通過末端執行器與目標適配器對接與分離，同時配合各關節的聯合運動，從而實現在艙體上的爬行轉移。

實驗艙小機械臂

柔性太陽電池翼

天宮空間站首次采用了大面積可展收柔性太陽電池翼，其中天和核心艙的單翼翼展為12.6米，雙翼展開面積可達134平方米，是柔性太陽翼首次應用于中國航天器上，有著體積小、展開面積大、功率重量比高的特點，可在低軌道上為空間站供能十年。

霍爾電推進發動機

天宮空間站的天和核心艙配置了四臺霍爾電推進發動機，這是人類載人航天器上首次使用電推進，電推進具有比沖高的優勢并且能夠根據需要適時啟動并長期運行，可大大降低空間站用于軌道維持的燃料消耗。

中繼通信

為了保證航天員與地面測控站間通信的實時暢通，空間站使用了中國空間技術研究院的第三代中繼終端產品，通過與中繼衛星天鏈一號和天鏈二號建立中繼鏈路，實現中繼通信。該終端采用了集成化、模塊化的設計思路，在保證傳輸信號質量的同時，方便航天員維修更換。

業余無線電載荷

CSSARC是中國空間站的業余無線電有效載荷，由中國無線電協會業余無線電分會（CRAC）、上海宇航系統工程研究所（ASES）和哈爾濱工業大學（HIT）提出。安裝在夢天實驗倉倉壁，UHF電臺與VHF電臺分開安裝，中國航天員中心組織航天員們于2022年4月5日參加了“空間站業余電臺操作員基礎“課程，有效載荷的第一階段能夠利用甚高頻（VHF）/超高頻（UHF）業余無線電波段提供以下功能：

該有效載荷將為全世界的無線電愛好者提供資源，以便與機上的宇航員進行聯系或相互交流。它還將發揮激勵學生追求科學、技術、工程和數學的興趣和職業的作用，并鼓勵更多的人對業余無線電感興趣。該載荷計劃于2022年第三季度從文昌衛星發射中心發射到中國空間站。

組成和布局

早期規劃構型

2011年4月，中國載人航天工程辦公室在中國空間站征名活動中正式公布中國空間站將采用三艙基本構型，由一段核心艙、兩段實驗艙組成。其中核心艙全長約18.1米（后縮減為16.6米），實驗艙每個長約14.4米（后增長為17.9米），三艙最大直徑均為約4.2米，發射質量均為20-22噸。根據官方提供的圖片，該早期方案中的核心艙與太陽翼的外形與和平號空間站十分相似。2013年征名活動結果公布時，官方揭示實驗艙Ⅱ將搭載中國的天文望遠鏡，因而命名為“中國空間站工程巡天望遠鏡”。

2016年4月，中國載人航天工程總設計師周建平表示原定由實驗艙Ⅱ搭載的天文望遠鏡將被分離為一個單獨的艙段，與空間站共軌飛行，原本的傳統太陽翼也被更先進高效的柔性太陽翼所取代。

2018年11月，改進后的天和核心艙的完整模型在珠海市中國國際航空航天博覽會上展出。

基本構型

天宮空間站的基本構型已確定由一段核心艙和兩段實驗艙組成T字構型。兩段實驗艙分別長期停靠在核心艙的左右兩端，貨運飛船以及載人飛船分別對接于核心艙前后兩端。計劃于2021年左右發射核心艙，至2023年前實驗艙II對接后完成組建。每組航天員駐扎最長達6月后與下一組航天員進行輪替任務。在軌駐留航天員人數2至3人，設計壽命為10年。規模將達到60噸級。

加壓艙段

擴展構型（十字、干字）

天宮空間站的基本構型成功組建后，可根據需求，在核心艙的前端增建一艙或三艙組成空間站“十”、“干”字型的擴展構型。三段擴展艙處于核心艙的前端，三段擴展艙A、B、C組成小“Ｔ”字型。首先擴展艙A后端與核心艙前端對接成十字型，擴展艙B和C與擴展艙A前端的左右處對接成干字型。載人飛船再對接于擴展艙的正前端。另可依據需求增配第二艘載人飛船以備緊急返回使用，對接于核心艙前端下方。長期乘航天員人數提高到3至6人，達成長久不斷續的空間常駐。最大規?？蛇_180噸。目前細節均尚未確定，但基本上在丁字構型的基礎上，會增加論證中的新技術艙段：

參考資料 >

To infinity and beyond: After Space Station, China has plans for a kilometer-long mega spaceship...2022-05-24

The orbital parameters of the core module assembly...2022-05-24

空間站天和核心艙飛行任務新聞發布會召開...2022-05-24

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解析中國天宮空間站：從“丑小鴨”到“白天鵝”_科技_騰訊網.tech.qq.com.2022-05-24

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