工程計畫
該工程計畫實施過程可分為空間實驗室和空間站兩個階段。2016年前,研製並發射空間實驗室,突破和掌握航天員中期駐留等空間站關鍵技術,開展一定規模的空間套用;
2020年前後,研製並發射核心艙和實驗艙,在軌組裝成載人空間站,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,並開展較大規模的空間套用。
按照工程計畫,中國於2011年發射天宮一號目標飛行器和神舟八號飛船,實施首次空間飛行器無人交會對接試驗。
工程組成
中國空間站包括核心艙、實驗艙I、實驗艙II、載人飛船(即已經命名的“神舟”號飛船)和貨運飛船五個模組組成。各飛行器既是獨立的飛行器,具備獨立的飛行能力,又可以與核心艙組合成多種形態的空間組合體,在核心艙統一調度下協同工作,完成空間站承擔的各項任務。
核心艙。全長約18.1米,最大直徑約4.2米,發射質量20-22噸。核心艙模組分為節點艙、生活控制艙和資源艙,主要任務包括為航天員提供居住環境,支持航天員的長期在軌駐留,支持飛船和擴展模組對接停靠並開展少量的空間套用實驗,是空間站的管理和控制中心。
實驗艙Ⅰ和實驗艙Ⅱ。全長均約14.4米,最大直徑均約4.2米,發射質量均約20-22噸。空間站核心艙以組合體控制任務為主,實驗艙II以套用實驗任務為主,實驗艙I兼有二者功能。實驗艙I、II先後發射,具備獨立飛行功能,與核心艙對接後形成組合體,可開展長期在軌駐留的空間套用和新技術試驗,並對核心艙平台功能予以備份和增強。
貨運飛船。最大直徑約3.35米,發射質量不大於13噸。貨運飛船是空間站的地面後勤保障系統。主要任務,一是補給空間站的推進劑消耗,空氣泄漏,運送空間站維修和更換設備,延長空間站的在軌飛行壽命;二是運送航天員工作和生活用品,保障空間站航天員在軌中長期駐留和工作;三是運送空間科學實驗設備和用品,支持和保障空間站具備開展較大規模空間科學實驗與套用的條件。
工程建造
空間站建設過程:
首先發射核心艙,核心艙入軌後,完成平台測試及相關任務支持技術驗證;
之後分別發射實驗艙I和實驗艙II,與核心艙對接,組合形成空間站。
空間站在軌運行期間,由載人飛船提供乘員運輸,由貨運飛船提供補給支持。
建設意義
中國載人空間站工程建設,充分繼承載人航天工程前期成果,繼續使用已有的神舟飛船、長征二號F運載火箭、發射場和著陸場。作為中國載人航天“三步走”發展戰略規劃的最後一步——載人空間站,其建成的重大意義是全面實現我國載人航天“三步走”發展戰略,進一步推動我國載人航天技術向更高水平發展,為推動國家科技進步和創新發展、提升綜合國力、提高民族威望做出重要貢獻。
歷史
“空間站”這個概念最早可追溯到1897年,當時德國科幻作家拉塞維茨認為“空間站”是太空旅行的關鍵。從歷史上看,上世紀70年代初,蘇聯成功發射了世界第一個宇宙空間站“禮炮1號”,並曾前後運行過8座空間站。而70年代末,美國唯一一座空間站——“天空實驗室”墜落,隨後,由於空間站的投入巨大,各國開始研究合作建設空間站。國際空間站在1993年完成設計,開始實施。它耗資約1200億美元左右,可載6人,工作壽命為15~20年,是人類在太空營造的大型科學宮殿,也是世界各國通力合作,聯手放飛的超級"人造衛星"。
空間站計畫
中國空間站計畫是繼1992年中國正式提出載人航天三步走計畫後提出來的空間發展計畫。中國載人航天三步走的計畫
第一步,能上天;
第二步,能出艙;
第三步,建立小型空間站。
伴隨神舟五號、六號在過去的四年時間裡相繼成功發射,中國又在2008年傳送載有多名航天員的神七升空,中國已經積極穩妥地完成第二步,完成了歷史性的第二步,為第三步的成功打下堅實基礎。
空間站的建立需要大推力火箭的研製、開發和利用。只有推力更大的火箭才可以發射更大更重的同步衛星到地球同步軌道上去,使幾十個轉發器同時工作起來,覆蓋更多的頻道。
中國載人航天實施的步驟
中國空間站計畫也分“三步走”,如下:
第一步:2008年9月,“神七”升空,實現航天員太空行走;
第二步:2010年左右,“神八”、“神九”將發射飛行器,實現無人對接。從2010年開始到2015年,中國計畫發射2到3個空間實驗室到太空,將有多艘飛船與之對接。
第三步:2010年左右,“神十”實現有人對接,然後組建有人空間站。2020年前後,中國將發射空間站核心艙和科學實驗艙,開始建造空間站。
中國空間站為一個空間實驗室系統。該計畫預計於2010年至2015年間進行。其組成過程中將先發射無人空間實驗室,而後再用運載火箭將載人飛船送入太空,與停留在軌道上的實驗室交會對接,航天員從飛船的附加段進入空間實驗室,開展工作。航天員的生活必需品和工作所需的材料、設備均由飛船運送,載人飛船停靠在實驗室外邊,作為應急救生飛船。如果實驗室發生故障,可隨時載航天員返回地面,航天員工作完成後,乘飛船返回。我國載人空間站工程分為空間實驗室和空間站兩個階段實施。2016年前,研製並發射空間實驗室,突破和掌握航天員中期駐留等空間站關鍵技術,開展一定規模的空間套用;2020年前後,研製並發射核心艙和實驗艙,在軌組裝成載人空間站,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並開展較大規模的空間套用。
正式定名
2013年10月31日,中國載人航天工程辦公室對外正式發布中國載人航天工程標識及中國載人空間站、貨運飛船名稱,載人空間站命名為“天宮”,貨運飛船命名為“天舟”。中國載人空間站整體名稱及各艙段和貨運飛船共5個名稱具體如下:載人空間站命名為“天宮”,代號“TG”;核心艙命名為“天和”,代號“TH”;實驗艙Ⅰ命名為“問天”,代號“WT”;實驗艙Ⅱ命名為“巡天”,代號“XT”;貨運飛船命名為“天舟”,代號“TZ”。
新發布的中國載人航天工程標識主造型既像一個漢語書法的“中”字,又類似空間站的基本形態,尾部的書法筆觸似騰空而起的火箭,充滿中國元素和航天特色,結構優美、寓意深刻。同時,命名中國載人空間站整體名稱及各艙段和貨運飛船等5個名稱,既注重了單個名稱的內涵,又強調了保持全套名稱的系統性、協調性和互補性。
中國載人航天工程辦公室負責人稱,自發布之日起,中國載人航天工程啟用新的標識,載人空間站及貨運飛船有關檔案及宣傳文稿一律使用新的規範名稱和代號。
歷史成果
2018年8月30日,中國航天科技集團有限公司召開成立以來的第七次工作會。會上公開的信息顯示,黨的十八大以來,航天科技集團共實施113次宇航發射任務,將219顆太空飛行器送入太空。未來3年,航天科技集團將著力實施包括全面開展載人空間站建設等在內的多個國家科技重大專項任務。2019年1月11日,在北京航天飛行控制中心大螢幕上拍攝的著陸器(右)和巡視器互拍畫面。1月11日下午,嫦娥四號著陸器與玉兔二號巡視器工作正常,在“鵲橋”中繼星支持下順利完成互拍,地面接收圖像清晰完好,中外科學載荷工作正常,探測數據有效下傳,搭載科學實驗項目順利開展,達到工程既定目標,標誌著嫦娥四號任務圓滿成功。至此,中國探月工程取得“五戰五捷”。