中國空間站

中国空间站概括指中华人民共和国计划中的一个空间站系统。初步的天宫一号目标飞行器、天宫二号空间实验室已經完成,現行目标是在低地轨道由中国自主建成一个常驻的60至180吨级的大型空间站。

中国空间站
天宫号空间站
Chinese large orbital station.png
空间站信息
最大成员3人及以上
发射日期2021年-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42-43度(预计)
轨道高度400-450公里(预计)

该计划分两个阶段进行。试验阶段包括天宫一号目标飞行器、天宫二号空间实验室(計畫變更)、天宫三号試驗核心艙(已取消)。之后开始正式组建常驻的天宫号空间站,预计运营十年以上,最少採用三個軌道艙組成,不低於60噸,最大规模可升級达180吨。其组成过程中将先发射无人空间实验室,而后再用运载火箭载人飞船送入太空,与停留在轨道上的实验室交会对接,航天员从飞船的附加段进入空间实验室,开展工作。航天员的生活必需品和工作所需的材料、设备均由飞船运送,载人飞船停靠在实验室外边,作为应急救生飞船。如果实验室发生故障,可随时载航天员返回,航天员工作完成后,乘飞船返回[1]

2011年9月29日,第一个先导试验型的空间站天宫一号发射。2016年9月15日,发射天宫二号。中国于2011年至2019年超前进行了所有試驗工作,预计将于2021年左右开始在轨组建自己的80吨级载人空间站,并开展大规模的空间应用[2]

中国空间站试验阶段编辑

根据载人航天工程第二步任务规划,中国大陸在2011年9月29日于酒泉卫星发射中心成功发射了天宫一号目标飞行器,2016年退役,并且已在北京时间2016年9月15日晚间22时12分04秒于酒泉卫星发射中心成功发射天宫二号空间实验室替補。另外发射了4艘飞船——無人的神舟八号和載人的神舟九号神舟十号神舟十一号——进行交会对接试验,至2019年全數取得成功。

天宫号空间站编辑

中国大陸未来的大型常驻空间站定名“天宫号空间站”。将于2021年發射核心舱,2021至2023年间在空间组建。计划运营十年以上。

命名编辑

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”,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。

组成和布局编辑

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)编辑

 
80吨级天宮号空间站“T”字三段式基本构型圖

天宫号空间站的基本构型已確定由一段核心舱和两段实验舱组成“T”字型組成。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。长期乘航天员人数2至3人。设计寿命在10年。规模达到80吨。

  • 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,同時與核心艙的核發音相通[需要解释]。舱外设置一架大型机械臂,前端包括一段六接口的节点舱,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,主要用於研究,舱外设置一架小型机械臂。
  • 实验舱II:巡天號实验舱,由长征五号乙从文昌发射。专用应用舱,艙外為太空望遠鏡,是中國首個設置於太空的天文望遠鏡,可以避免光害干擾。
  • 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。
  • 1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。

預定扩展构型(十字、干字)编辑

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。在基本构型的基础上增加如下舱段:

  • 扩展核心舱A:尚未命名,增加額外三人的居住空間與生存設備與儲存空間。
  • 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。
  • 1艘载人備用飞船,神舟号载人飞船,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。

任务编辑

  • 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。[5]

任務编辑

  • 天宫一号目标飞行器(2011年9月29日发射) —— 从酒泉长二F发射,先后與无人的神舟八號以及载人的神舟九號神舟十號對接,成功完成功能調試、短期驻扎任务并且掌握了空间交会对接技术等一系列測試任務。
  • 天宫二号空间实验室(2016年9月15日发射) —— 从酒泉由长二F發射,先后与载人的神舟十一号以及无人的天舟一号货运飞船对接,成功完成中期驻扎任务及掌握空间补给技术等實用研究任務。

計劃中编辑

  • 天宫号空间站(预定2021年至2022年间组建) —— 計劃于2021年至2022年间从文昌长五乙依次發射天和号核心舱问天号实验舱夢天号实验舱三段空间舱,并在空间组合成中国天宫号空间站的基本型(T字型),并与多艘天舟号货运飞船和神舟号载人飞船对接,以完成长期长久不断续的常驻任务(每组航天员驻扎长达6月后进行轮替)。此后还可能在基本型的基础上增加三舱(未命名舱段A、B、C)构成空间站的扩展型(十字型)。60吨级的空间站基本型将拥有十年的设计寿命、两架机械臂(大型安置在天和号核心舱外、小型在问天号实验舱外)。

已取消编辑

参考文献编辑

引用编辑

  1. ^ 系统概述. [2008-12-02]. (原始内容存档于2011-11-24). 
  2. ^ 2020年前后 我国将在轨建成60吨级载人空间站. 中国广播网. 2011年9月29日 [2011年10月2日]. (原始内容存档于2011年10月3日) (中文(简体)‎). 
  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. ^ 空间实验室任务. [2008-12-02]. (原始内容存档于2011-11-24). 
  6. ^ 天宫三号任务取消. 网易新闻. [2020-08-06]. (原始内容存档于2020-09-12). 

来源编辑

参见编辑