新華社海南文昌4月29日電 題：中國人的太空“新家”長啥樣——四大關(guān)鍵詞解讀天和核心艙

李國利、黎云、龐丹

4月29日，中國空間站天和核心艙在海南文昌發(fā)射場成功發(fā)射，我國載人航天工程開啟新的征程。

這是2019年7月19日天宮二號目標(biāo)飛行器自太空返回地球家園后，中國人在太空建造的“新家”。

關(guān)鍵詞一：太空母港

中國空間站以天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三艙為基本構(gòu)型。其中，核心艙作為空間站組合體控制和管理主份艙段，具備交會對接、轉(zhuǎn)位與停泊、乘組長期駐留、航天員出艙、保障空間科學(xué)實驗?zāi)芰?；問天和夢天實驗艙均作為支持大?guī)模艙內(nèi)外空間科學(xué)實驗和技術(shù)試驗載荷支持艙段，同時問天實驗艙還作為組合體控制和管理備份艙段，具備出艙活動能力，夢天實驗艙具備載荷自動進出艙能力。

未來兩年內(nèi)，中國空間站三艙飛行器依次發(fā)射成功后，將在軌通過交會對接和轉(zhuǎn)位，形成“T”構(gòu)型組合體，長期在軌運行。組合體在軌運行壽命不小于10年，并可通過維修維護延長使用壽命。

空間站作為長期在軌運行的“太空母港”，其天然的高真空、微重力、超潔凈環(huán)境也可以充分用于開展各類科學(xué)技術(shù)研究，推動科學(xué)技術(shù)進步。因此，空間站工程將產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益和社會效益，已經(jīng)成為衡量一個國家經(jīng)濟、科技和綜合國力的重要標(biāo)志，受到各航天大國的高度重視。

關(guān)鍵詞二：太空“豪宅”

天和核心艙是中國空間站的關(guān)鍵艙段，它就好比是大樹的樹干，其他的艙段都會安裝在它的接口上，如同大樹的根、枝、葉，不斷向外延伸。所以，天和核心艙有一個龐大的軀體和結(jié)實的身板。

據(jù)航天科技集團五院空間站核心艙結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計師施麗銘介紹，核心艙的體積非常大，長度比五層樓房還要高，直徑比火車和地鐵的車廂還要寬不少，體積比國際空間站的任何一個艙段都大，航天員入駐后，活動空間非常寬敞。此外，核心艙的重量相當(dāng)于3輛大客車的空重重量，同樣也超過國際空間站的任何一個艙段。

航天科技集團五院空間站系統(tǒng)副總設(shè)計師朱光辰曾經(jīng)打過一個非常形象的比喻：如果神舟飛船是一輛轎車，天宮一號和天宮二號就相當(dāng)于一室一廳的房子，而空間站就是三室兩廳還帶儲藏間，算是“豪宅”了。

天和核心艙由節(jié)點艙，大、小柱段，后端通道和資源艙組成，發(fā)射升空后，將為航天員提供太空科學(xué)和居住環(huán)境，支持長期在軌駐留，承接載人飛船和貨運飛船的對接?？?。它的設(shè)計壽命是15年，并可通過維修延長壽命?？臻g站構(gòu)型極其復(fù)雜，艙體多，不僅各個飛行器相當(dāng)于一顆顆“衛(wèi)星”，而且各飛行器不同的組合，又變成了一個個新的航天器。比如，核心艙是一個獨立的航天器，和載人飛船對接后，“哥兒倆”又變成了一個新的組合體，相當(dāng)于一個新的“航天器”，同樣，跟貨運飛船對接組合后也是如此。

據(jù)航天科技集團五院空間站系統(tǒng)總體主任設(shè)計師張昊介紹，天和核心艙的密封艙內(nèi)配置了工作區(qū)、睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)、就餐區(qū)、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保區(qū)和鍛煉區(qū)六個區(qū)域。不僅能夠保證每名航天員都有獨立的睡眠環(huán)境和專用衛(wèi)生間，而且在就餐區(qū)配置了微波爐、冰箱、飲水機、折疊桌等家具家電，還配置了太空跑臺、太空自行車、抗阻拉力器等健身器材，以滿足航天員日常鍛煉；還配了天地視頻通話設(shè)備，可以實現(xiàn)與地面的雙向視頻通話；此外，還有可以支持航天員收發(fā)電子郵件的測控通信網(wǎng)和相關(guān)設(shè)備。

關(guān)鍵詞三：自主可控

國際空間站是目前在軌運行最大的空間平臺，是一個擁有現(xiàn)代化科研設(shè)備，可開展大規(guī)模、多學(xué)科基礎(chǔ)和應(yīng)用科學(xué)研究的空間實驗室。它的規(guī)模大約有423噸，由美國、俄羅斯、加拿大、日本等16國聯(lián)合，先后經(jīng)歷12年建造完成。

中國空間站與國際空間站有什么不同？

中國空間站由一個核心艙和兩個實驗艙組成，在總體規(guī)模上不及國際空間站，這主要是采用規(guī)模適度、留有發(fā)展空間的建設(shè)思路，既可以滿足重大科學(xué)研究項目的需要，又同時具備擴展和支持來往飛行器對接的能力。

此外，中國空間站由我國自主建造，實現(xiàn)了產(chǎn)品全部國產(chǎn)化，部組件全部國產(chǎn)化，原材料全部國產(chǎn)化，關(guān)鍵核心元器件100%自主可控。

關(guān)鍵詞四：長壽秘方

如同汽車在使用一定年限和里程后要報廢一樣，空間站也沒有永久壽命，只要使用，只要有人居住、工作和進行科學(xué)實驗，就會有損耗。那么中國空間站的設(shè)計壽命如何，又采取了哪些措施來保證長期在軌穩(wěn)定運行呢？

據(jù)航天科技集團五院空間站系統(tǒng)副總設(shè)計師侯永青介紹：“中國空間站設(shè)計在軌飛行10年，具備延壽到15年的能力。為了保證空間站在軌不小于15年長壽命要求，我們從設(shè)計伊始，就開展了長壽命、可靠性、維修性、安全性一體化設(shè)計。具體來講，就是以系統(tǒng)和產(chǎn)品的長壽命和固有可靠性設(shè)計為基礎(chǔ)，配合開展系統(tǒng)和產(chǎn)品在軌故障診斷、處置預(yù)案設(shè)計、維修性設(shè)計，以實現(xiàn)長壽命、可靠性的既定目標(biāo)?！?/p>

空間站在太空中安家后，將面對來自宇宙的各種威脅和挑戰(zhàn)，比如，原子氧、紫外輻照、真空、溫度交變、空間碎片以及微重力等等，這些危險元素可能會造成空間站的材料性能衰退，或者誘發(fā)故障，從而制約艙外電纜、表面涂層、光學(xué)鏡頭等產(chǎn)品和設(shè)備的使用壽命。

為了最大限度地減少損壞和傷害，設(shè)計團隊想方設(shè)法讓空間站變得更結(jié)實、更強壯?！霸谔旌秃诵呐撝鹘Y(jié)構(gòu)設(shè)計時，我們從抗腐蝕、抗疲勞、抗斷裂三個維度進行了綜合分析和評價，從材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、構(gòu)型、參數(shù)設(shè)計等方面進行了科學(xué)優(yōu)化的設(shè)計，并從材料到構(gòu)件到艙段都進行了仿真驗證，以確保長壽命?！笔愩懡榻B說。

為了應(yīng)對空間碎片等“勁敵”的攻擊，天和核心艙熱控分系統(tǒng)針對長壽命可靠性問題，為空間站安裝了兩條相當(dāng)于“大動脈”的管子——熱管輻射器，以便減少流體管在外暴露的面積，大大降低被空間碎片擊穿的風(fēng)險。