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中国空间站

中国空间站
天宫号空间站
Chinese Space Station.png
天宫号空间站概念图
空间站信息
最大成员3-6人
发射日期2021年4月29日-2025年(预计)
发射台中国文昌航天发射场
任务状态任务规划中
质量60-180吨(预计)
轨道倾角41.5度
轨道高度370-450公里(预计)
在轨天数5天12小时又41分(自核心舱发射)

天宫号空间站是中华人民共和国计划中的一个空间站系统,其最终目标是在近地轨道上由中国大陆自主建设一个常驻的60至180吨级的大型空间站。目前已于2021年4月29日发射核心舱“天和”,2021年至22年期间将择机发射空间站实验舱I(问天)和实验舱II(梦天),预计在轨寿命十年以上。[1]2021年4月29日11时23分,天和核心舱在海南文昌航天发射场发射成功。

命名

经过公众的投稿、投选,同时结合科研人员与专家的意见,中国载人航天办公室2013年10月底正式对外宣布了中国载人空间站整体被命名为“天宫”[2],货运飞船被命名为“天舟”,实验舱I、II分别被命名为“问天”和“梦天”[3],此外,对各组成舱段也做了命名。

组成和布局

空间实验室采用两舱构型,分别为实验舱和资源舱。

  • 实验舱由密封的前锥段、柱段和后锥段组成,密封舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件,可用于航天员驻留期间在轨工作和生活,密封的后锥段安装再生生保等设备。实验舱前端安装一个对接机构,以及交会对接测量和通信设备,用于支持与飞船实现交会对接
  • 资源舱为轨道机动提供动力,为飞行提供能源。[4]

基本构型(丁字)

80吨级的天宫号空间站“T”字三段式基本构型图

天宫号空间站的基本构型已确定由一段核心舱和两段实验舱组成“T”字型组成。两段实验舱分别长期停靠在核心舱的左右两端,货运飞船以及载人飞船分别对接于核心舱前后两端。计划于2021年左右发射核心舱,至2023年前实验舱II对接后完成组建。每组航天员驻扎最长达6月后与下一组航天员进行轮替任务。在轨驻留航天员人数2至3人, 设计寿命为10年。规模将达到80吨级。

  • 核心舱:天和号核心舱,由长征五号乙文昌发射。取名自热门候选名称天枢与太和,寓意天地人和。舱外设置一架大型机械臂,前端包括一段4接口的节点舱,同时充当空间站的主要气闸舱。
  • 实验舱I:问天号实验舱,由长征五号乙从文昌发射。控制与实验应用舱,主要用于研究,舱外设置一架小型多功能机械臂。
  • 实验舱II:梦天号实验舱,由长征五号乙从文昌发射,专业与储存应用舱,置有实验载荷气闸舱,可将大型载荷投放至真空。
  • 光学舱:巡天号光学舱,与空间站主体部分共轨飞行的太空望远镜,是中国首个设置于太空的天文望远镜,可避免光害干扰。
  • 1艘货运飞船:天舟号货运飞船,由长征七号从文昌发射。无人货运飞船,用于补给空间站以及废物排除等任务。
  • 2艘载人飞船,神舟号载人飞船,由长征二号F酒泉发射。载人飞船,用于航天员的运输和应急返回等任务。

扩展构型(十字、干字)

天宫号空间站的基本构型成功组建后,可根据需求,在核心舱的前端增建一舱或三舱组成空间站“十”、“干”字型的扩展构型。三段扩展舱处于核心舱的前端,三段扩展舱A、B、C组成小“T”字型。首先扩展舱A后端与核心舱前端对接成十字型,扩展舱B和C与扩展舱A前端的左右处对接成干字型。载人飞船再对接于扩展舱的正前端。另可依据需求增配第二艘载人飞船以备紧急返回使用,对接于核心舱前端下方。长期乘航天员人数提高到3至6人,达成长久不断续的空间常驻。最大规模可达180吨。目前细节均尚未确定,但基本上在丁字构型的基础上,会增加论证中的新技术舱段:

  • 扩展核心舱A:尚未命名,增加额外三人的居住空间与生存设备等的空间。
  • 扩展实验舱B:尚未命名,功能未定。
  • 扩展实验舱C:尚未命名,功能未定。
  • 外部结构:尚未命名,将会在太空站组成中用于固定太阳能板、辐射散热板与机械手臂等配件的共用和移动的部分。[5][6]
  • 1艘外国飞船,可能为联盟号等,利用联盟-2.1a型英语Soyuz 2.1a运载火箭圭亚那太空中心发射,这是未来将启动的多国太空合作的一部分[7]
  • 1至2艘外国货运飞船,如进步号可能前往,均由圭亚那太空中心发射。
  • 1艘载人备用飞船,可能使用新一代载人飞船,用于三至六名航天员的运输和应急返回等任务。

任务

  • 进一步掌握飞行器空间交会对接技术;
  • 突破航天员中期驻留、飞行器长期在轨自主飞行、再生式生保和货运飞船补加等关键技术;
  • 验证天地往返运输飞船的性能和功能;
  • 进行一定规模的空间应用。[8]

图集

参见

参考资料

  1. ^ 世界新闻网. 中國空間站計畫2年11次發射 今春發射空間站核心艙. 世界新闻网.
  2. ^ 集大众智慧于探索 融中华文化于飞天——中国载人航天工程标识及空间站名称诞生始末. 2013-11-05. (原始内容存档于2021-05-02). 最终决定沿用“天宫”作为载人空间站的整体名称,但后面不再加序号
  3. ^ 中國載人航天工程標識空間站名稱誕生全程揭秘. 人民网. [2013-12-29]. (原始内容存档于2013-12-24).
  4. ^ 空间实验室组成和布局. [2008-12-02]. (原始内容存档于2011-11-24).
  5. ^ 新浪科技综合. 即将退役的国际空间站,居然是个缝合怪?. finance.sina.com.cn. 2020-10-19 [2021-04-30].
  6. ^ 中国的空间站什么样?有机械臂有实验室_科技_腾讯网. tech.qq.com. [2021-04-30].
  7. ^ ***. [2021-04-14].
  8. ^ 空间实验室任务. [2008-12-02]. (原始内容存档于2011-11-24).

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