壬寅虎年，中国完成了天宫空间站的在轨建造，取得了举世瞩目的航天成就。在癸卯兔年即将来临之际，让我们共同回顾我国天宫空间站的研制及建造进展过程。

 

空间站是人类探索太空的前哨站。经过50多年的发展，空间站在空间科学研究、技术试验、科普教育等方面取得了重大成果，显著推动了人类文明进步，也成为衡量一个国家综合国力的重要标志。

我国天宫空间站作为世界上第3座多舱段在轨组装建造空间站，采用了符合我国国情的适度规模设计，注重突出中国元素和核心内涵，充分采用当代先进技术，实现跨越式发展，注重应用效益和运营经济性，走可持续的发展道路。

 

天宫空间站定位为我国的国家级太空实验室和国际科技合作交流平台，其任务主要包括3个方面： 

一是完成以天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱为基本构型的多舱段空间站的组装建造，并长期在轨可靠运行；

二是保障航天员长期在轨健康生活、有效工作；

三是开展多领域的空间科学实验与技术试验，推动空间科学技术发展。

天宫空间站基本构型为三舱T字构型，3个舱段分别为天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱。天宫空间站设置有前向、后向和径向3个对接口，载人飞船主要对接于前向和径向对接口，货运飞船主要对接于后向对接口。

天宫空间站在我国载人航天工程前期的技术基础上，重点突破了空间机械臂、高效电源系统、物化再生生保、在轨推进剂补加等关键技术。

 

天宫空间站是我国首个分次发射、在轨组装建造的大型复杂航天器，其研制流程具有统筹规划、多线并举的特点。

2010年9月，中央专门委员会批准实施载人空间站工程。

2012年3月，天宫空间站完成了立项综合论证转入方案设计阶段，首先将空间站组合体作为一个整体进行系统方案设计，得到对各组成舱段的技术要求，然后再据此开展各舱段方案设计。

2014年6月，天宫空间站结束方案设计阶段工作转入初样研制阶段，首先开展了天宫空间站系统详细方案设计，然后各舱段并行开展详细方案设计和试验测试验证工作。

2019年9月，天和核心舱首先完成初样研制转入正样研制阶段。

2020年12月，问天实验舱完成初样研制转入正样研制阶段。

2021年4月，梦天实验舱完成初样研制转入正样研制阶段。

 

大型试验  

力学试验：天宫空间站三舱在初样阶段和正样阶段分别开展了力学试验，初样阶段包括静力试验、模态试验、振动试验、噪声试验等，正样阶段包括振动试验和噪声试验。

热试验：天宫空间站三舱在初样阶段和正样阶段分别开展了真空热试验，除了真空热试验外，天和核心舱在初样阶段还开展了常压热试验。

三舱联试：为了验证三舱接口的匹配性、三舱功能融合设计以及组合体飞行方案与飞行程序的正确性，在天和核心舱出厂前和问天实验舱出厂前各开展了一次三舱联试试验。

舱段转位专项试验：天宫空间站舱段转位包括转位机构转位和机械臂转位两种方式，研制阶段针对这两种方式均开展了专项试验，对转位方案进行了验证。

 

2021年4月29日，天和核心舱从海南文昌航天发射中心成功发射入轨，我国天宫空间站建设任务正式启动。天和核心舱入轨后先开展为期一年的在轨关键技术验证飞行，对空间站建造的各项关键技术进行在轨验证。在神舟十三号载人飞船返回后，对天宫空间站在轨关键技术验证情况进行全面评估，决策转入建造阶段。

在建造阶段，首先发射问天实验舱与天和核心舱前向交会对接，再利用转位机构或机械臂将问天实验舱由核心舱前向对接口转位至右侧停泊口，为梦天实验舱的对接作准备。然后，发射梦天实验舱，与天和核心舱前向交会对接。最后，将梦天实验舱由天和核心舱前向对接口转位至左侧停泊。

天宫空间站建造完成后将在轨运营10年以上，作为中国人的太空家园，实现中国人在太空的长期驻留和工作，同时也作为我国的国家太空实验室，推动我国载人航天能力跻身世界前列，牵引我国空间科学与技术的深入发展，为人类的太空探索和空间技术进步贡献中国力量。

 

（来源/《中国科学》2022年第67卷第34期《我国天宫空间站研制及建造进展》 作者/王翔 王为）