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　　庞之浩 寰球空间探伤手艺首席科学传播大家

　　我国的空间站自2022年底完成在轨建造以来，依然成为了一座国度天际实验室，也成为中国航天史上目下限制最大、始终有东谈主治理的空间实验平台。跟着神舟十九号飞船航天员乘组插足天际，我国空间站应用与发展阶段的第四次载东谈主航天任务也认真运转。

　　我国的空间站有什么手艺特色？翌日还将发挥怎样的作用呢？ 底下将为公共疑望解答。

　　神舟十六号乘组拍摄的中国空间站

　　1总体概览

　　为了使我国成为世界少量数能寂寥掌执近地空间始终载东谈主遨游手艺，具备始终开展近地空间有东谈主参与科学手艺磨练和概述开导左右天际资源身手，2010年9月25日，国度批准研制由13个系统组成的中国首座近地轨谈载东谈主空间站。过程12年的郁勃，我国终于在2022年底竣事了这个指标。

　　我国第一座空间站的建造莫得走好意思国和苏联先建造单舱式，再建造多舱式空间站的老路，而是径直建造达到世界第三代空间站水平以上的多舱式空间站，还竣事了产物、原材料一谈国产化，重要中枢元器件100%自主可控。

　　这座空间科技大厦以“天和”中枢舱、“问天”实验舱和“梦天”实验舱三舱对接为基本构型。每个舱的质地齐为20吨级，它们范例辐射后，通过在轨交会对接和转位，酿成了水平对称的T字构型，即“天和”中枢舱居中，“问天”舱和“梦天”舱对接于两侧。

　　中国空间站具有赫然的中国特色和时期特征，罗致转位机构和机械臂聚拢，进行舱段转动、对接，在航天员和机械臂的协同下，不错完成复杂舱外建造和操作行为。

　　为了完成空间站的建造，在2021年，我国先后辐射了“天和”中枢舱和“天舟”货运飞船、“神舟”载东谈主飞船各两艘，进行了为期一年的重要手艺考据。随后，在2022年我国运转了空间站在轨建造阶段，先后辐射了“问天”和“梦天”实验舱以及“天舟”货运飞船、“神舟”载东谈主飞船各两艘，使航天员的行为空间达到110立方米。

　　跟着空间站在轨建造阶段的完成，从2023年起，我国空间站插足应用与发展阶段，航天员罗致乘组交替款式，统一不远离考核、治理空间站，开展为期至少10年的空间科学探讨、航天手艺磨练等空间站应用行为。

　　本次进行的神舟十九号天际遨游任务等于我国空间站插足应用与发展阶段的第四次载东谈主遨游任务。他们与神舟十八号乘组进行在轨交替，并将在轨驻留约6个月。

　　目下，我国空间站可始终载3东谈主，半年交替一次。在航天员交替的6~10天内，空间站最多有6个东谈主。每个航天员乘组由1名上过天的航天驾驶员担任教唆长，其余东谈主员组成字据任务需要，由航天驾驶员、航天遨游工程师以及载荷大家组成。

　　总体上，我国空间站既不贪大求全，但又限制截止， 属于经济适用型。其特色是起先高，效益高，手艺新，保险强。与海外最先进的第四代空间站——国际空间站比拟，我国空间站天然限制相对较小，但应用效益比国际空间站高。举例，我国空间站上的科研建造分量在整站分量中的占比比国际空间站高；我国空间站用于科研建造的供电守旧率也比国际空间站的高。

　　10月30日12时51分，神舟十九号与神舟十八号航天员乘组在空间站会师（中国载东谈主航天工程官网图片）

　　2“天和”中枢舱

　　中枢舱，顾名想义，是空间站最中枢、最困难的组件。2021年4月29日辐射腾飞的“天和”中枢舱可为航天员提供50立方米的行为空间。该舱段用于长入解决和适度空间站组合体；守旧实验舱、载东谈主飞船和货运飞船等遨游器与其交会对接和在轨拼装；提供3名航天员始终活命和使命的局势，同期守旧部分学科的舱表里空间科学实验和手艺磨练；设立了大型机械臂和备份气闸舱。它可安装4台科学实验柜（辐射时带上去了3台），并已取得科研成就。

　　“天和”中枢舱由节点舱、活命适度舱、后端通谈和资源舱组成。其最大直径4.2米（大柱段），最小直径2.65米（小柱段）。

　　天和中枢舱

　　节点舱有3个对接口和2个停靠口。其中，前向接口与活命适度舱链接，傍边两个地点挑升用于“问天”和“梦天”实验舱的停靠，轴向和对地向对接口用于载东谈主飞船的对接，这次神舟十九号飞船等于对接在轴向接口上，这一细节也体目下本次遨游任务的标志中。节点舱还有一个对天向对接口用于航天员早期出舱，是备用气闸舱出舱口。

　　活命适度舱由小柱段和大柱段组成。小柱段有3个卧室和1个卫生间，大柱段是乘组使命、适度、熟练和闲静的地方。舱内有空间站长入适度系统、科学仪器、通讯建造、谋划机系统、消防系统和空气处理系统等。在密封的活命适度舱内，设立了使命区、就寝区、卫生区、就餐区、医监医保区和熟练区6个区域。 

　　资源舱口舌密封舱，为空间站提供电力、鼓舞燃料等必需资源。终端对接口用于对接“天舟”货运飞船，给与来骄横地的物资。

　　“天和”中枢舱的姿态适度罗致先进的6个力矩陀螺款式，即通过变调角动量地点来产生适度力矩，其优点是精度和可靠性很高。

　　神舟十九号载东谈主遨游任务璀璨（中国载东谈主航天工程官网图片）

　　“问天”实验舱透露图

　　3“问天”实验舱

　　“问天”实验舱于2022年7月24日腾飞，是我国空间站的首个实验舱，由使命舱、气闸舱及资源舱3部分组成。使命舱内设有3个卧室、1个卫生间，可安装8台科学实验柜（辐射时带上去了4台）；气闸舱用于航天员出舱；资源舱装有大量燃料、姿轨控能源系统和大型柔性太阳翼。

　　我国之是以先辐射“问天”实验舱，再辐射“梦天”实验舱与“天和”中枢舱对接，是因为“问天”实验舱是一个“多面手”。

　　一是“问天”实验舱也像“天和”中枢舱相通具有空间站组合体长入解决和适度身手。是以，万一中枢舱发生故障，可用“问天”实验舱适度统统空间站组合体，从而升迁空间站统统瞎想的可靠性。

　　二是“问天”实验舱像“天和”中枢舱相通有3个卧室，它与中枢舱对接后，空间站就可知足两个航天员乘组共6东谈主短期同期在轨活命、使命和交交班的需求。

　　三是“问天”实验舱有更重大、更悠然、更安全的专用东谈主员气闸舱，可守旧航天员更浅薄地出舱行为，保证他们的安全。从神舟十四号乘组起，航天员齐是从这个主份气闸舱出舱。该气闸舱外方内圆，看法是在其看上去像方形的外壳上安装舱外显推行验平台，设立22个圭臬载荷接口。

　　四是“问天”实验舱的气闸舱外设立了1个承载力为3吨的5米长袖珍机械臂，它可爬到无机械臂的“梦天”实验舱上使命，还能与大型机械臂组合成15米长的更大机械臂。其位置精度优于大型机械臂的5倍，姿态精度优于大型机械臂的2倍，适用于完成精度要求更高的各种载荷和平台建造的舱外安装、爱戴和治理等。

　　4“梦天”实验舱

　　2022年10月31日腾飞的“梦天”实验舱由使命舱、货色气闸舱、载荷舱、资源舱4个舱段组成，是空间科研与应用的“梦工厂”。

　　“梦天”实验舱的使命舱是航老实使命与熟练的地方，装有较多科学实验柜和熟练建造，但莫得卧室和卫生间等。

　　“梦天”实验舱结构图

　　其载荷舱与货色气闸舱则是以肖似套娃的“双舱嵌套”款式与使命舱链接，即在载荷舱里面荫藏1个货色气闸舱，以减少气体走漏。其中，载荷舱设立两2个伸开式显推行验平台和1个固定式舱外显推行验平台，可提供24个舱外圭臬载荷工位。货色气闸舱是货色出舱的专用通谈，是迄今世界最大的货色气闸舱。

　　资源舱设立有大型柔性太阳翼和双解放度对日定向安设，它可字据空间站在轨通晓姿态和太阳的角度，让太阳翼绕实在验舱轴和太阳电板翼轴进步履掸。

　　“梦天”实验舱可装13个实验柜，辐射时已装了9个。其特色如下：

　　一是“梦天”实验舱是航天员开展科研使命的地方，是以莫得设立卧室、卫生间，以便多装科学实验柜。

　　二是“梦天”实验舱主要面向微重力科学探讨，而“问天”实验舱主要用于开展空间人命科学探讨。

　　三是“梦天”实验舱最大的特色是有一个货色气闸舱，其里面有一台载荷转动机构，用于使货色能自动出舱。

　　四是“梦天”实验舱挑升还设立了轻微遨游器在轨开释机构，它在载荷转动机构与机械臂的统一下，粗略知足百千克级轻微遨游器或者多个规格立方星的在轨开释需求。

　　5先进的手艺

　　左右后发上风，我国空间站罗致了不少新手艺。举例：

　　“天和”中枢舱设立有一部承载力达25吨的10米长“七解放度大型空间机械臂”。它达到世界第三代空间机械臂水平，可在舱体名义的爬行移动。不管是舱段转位、大建造的移动，如故航天员本人移动，齐可用该机械臂完成。在航天员的协同下，也能完成复杂的舱外功课行为。

　　为了裁减载东谈主航天的本钱，“天和”中枢舱和“问天”实验舱齐罗致了再生式人命保险系统。航天员呼出的水蒸气和会过冷凝水款式回收，排泄的尿液也回收净化，再行手脚饮用水和活命用水使用。通过再生处理，94%以上的航天员活命浑水和空气冷凝水可再次供航天员日常使用和电解制氧。后续，还将把电解制氧时产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳通过化学反映生成氧气，并罗致活命垃圾处理与再左右手艺，进一步升迁物资再生轮回左右水平，从而最大限制地减少上行补给量，裁减空间站的运营本钱。

　　中枢舱初次罗致了一双大面积可展收柔性太阳翼。其单翼伸开长度达12.6米，双翼伸开面积可达134普通米。与传统刚性、半刚性的太阳翼比拟，柔性翼体积小、伸开面积大、功率分量比高，其一谈抓住后仅为刚性太阳翼体积的1/15。其它两个实验舱上的太阳翼更大，能获得更多的电能，知足空间站的供电需求。

　　其次，中枢舱除了配备惯例的化学能轨控发动机和姿态适度发动机外，还极端设立了4台大功率霍尔电鼓舞发动机，其效力比化学能发动机高几倍，因而可灵验省俭中枢舱自带鼓舞剂的遽然，减少用货运飞船为空间站补给燃料的压力，使我国空间站目下2年辐射3艘“天舟”货运飞船即可，这也与“天舟”货运飞船运货身手很大联系。

　　6翌日的预测

　　目下，我国正左右空间站守旧身手、微重力和辐射环境、航天员较长在轨驻留和天下往还等有益条款，开展科学前沿的革新性实验和应用探讨，力图在科学和手艺上取得要紧窒碍。

　　这次神舟十九号乘组将要点围绕缱绻中的“天际格物”主题，袒护空间人命科学、微重力基础物理、空间材料科学、航天医学、航天新手艺等界限，开展微重力条款下孕育卵白晶体的结构领路、软物资非均衡能源学等86项空间科学探讨与手艺磨练，预见在基础表眼前沿探讨、新材料制备、空间辐射与失新生理效应机制、亚磁生物效应及分子机制等方面取得一批科学效果。

　　“巡天”光学千里镜

　　翌日，我国空间站系统还有望成为世界第一个航天器“母港”，不错在轨维修共轨遨游的其它航天器。举例，今后，我国还将辐射与“玉阙”空间站共轨遨游的“巡天”空间千里镜，其永劫辰运行后，可字据需要飞往空间站，与“玉阙”交会对接，由航天员对其开展鼓舞剂补加、建造爱戴和载荷建造升级等行为，然后辞别，飞回本来的运行轨谈不绝使命。

　　字据需要，我国空间站也不错进一步彭胀， 由“T”字构型彭胀成“十”字构型致使“干”字构型，从而加多空间站的行为空间。

　　总之，中国空间站不单是是中国的空间站，亦然促进东谈主类航天手艺发展、造福全东谈主类的空间站。翌日，它有望取得有要紧科学价值的探讨效果和有要紧计谋意旨的应用效果。

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