中国航天今后需要什么样的空间站？
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发布时间：2022-04-20 17:06
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时间：2023-06-26 20:01
据中国载人航天工程新闻发言人表示，中国载人航天发射时间表已经公布，将于2016年第3季度择机发射天宫二号，这是继天宫一号之后的又一座空间实验室。在同年第四季度将发射“神舟十一号”飞船，实现与天宫二号的对接任务。需要指出的是，“神舟十一号”飞船只有两名宇航员，这两名宇航员将在天宫二号上完成太空中期驻留试验。这份关于“天宫二号”空间实验室的详细建设时间表引发了外界的关注，标志着我国载人航天开始逐渐推进空间站的建设，从短期有人照料式向中期驻留式前进。
在天宫二号任务前后，有两个比较重大的中国航天事件。第一个是在2016年6月，我国的长征七号运载火箭会进行首次发射，作为一种两级半构型的运载火箭，近地轨道运载能力达到了13.5吨。发射场地位于海南省新建的航天发射场，将逐步替换到我国现役的长征二号、三号和四号火箭，由此可见其意义的重要性。在天宫二号任务之后，中国航天还将使用“长征七号”火箭发射“天舟一号”货运飞船，由此建立一种成熟的天地往返补给体系，为今后实现建造“长期有人照料式空间站”奠定基础。
天宫二号任务之后，中国航天还将使用长征七号火箭发射“天舟一号”货运飞船，由此建立一种成熟的天地往返补给体系
天宫二号才是真正的空间实验室
建造天宫二号是建立在建造天宫一号的基础之上，后者于2011年9月发射升空，其定位是目标飞行器。更确切地说是空间实验室的实验型号，先发射一个实验型号对空间实验室进行在轨验证，熟悉其基本运行情况，掌握空间实验室的制造、发射和在轨运营等相关技术。因此也有了后来的神舟八号、九号和十号任务，这些飞船与天宫一号进行了对接操作，其中，神舟九号和神舟十号是有人飞船，神舟八号是无人飞船。通过“三船模式”演练和熟悉之后，我国基本掌握了空间实验室的运营，但是还有一个问题没有解决。
天宫二号
天宫一号实现的是发射、交会对接等技术，这是建立空间站的基本前提，但要维持一个轨道栖息环境，还需要更关键的再生式循环技术。这就要求天宫二号能够满足航天员较长时间的生活需求，通过货运飞船的补给实现燃料、食物的更新，这是天宫一号任务不涉及的。在美、俄合作建造的空间站中，利用货运飞船进行物资补给是空间站再生式循环体系的一部分，如果没有货物补给能力，这样的轨道飞行器还称不上真正意义的空间实验室。天宫二号要实现的就是货物补给，并进一步巩固验证在轨对接技术。
天宫一号实现的是发射、交会对接等技术，这是建立空间站的基本前提
天宫二号的基本结构与天宫一号基本相同，也可以认为天宫二号是天宫一号的备份，但内部设备上会有所不同。比如天宫二号会搭载高灵敏度伽玛射线探测器，用于中国和瑞士一起执行的空间伽玛射线探测计划。实验舱内会增加许多空间科学设备，可开展对地球的观测、宇宙空间观测等任务。
中国要建造什么样的空间站？
天宫二号的发射使中国进一步接近空间站，可以认为天宫二号是建造空间站的基础。今后还将发射的天宫三号等都是建造空间站之前的必要准备，主要是对在轨对接、补给、再生式循环体系等技术不断熟练，最终为中国的空间站服务。中国下一步建造的空间站的总质量在100吨上下，根据对接物体的规模浮动质量上限。按照设想，中国的空间站由一个核心舱构成，还有两个实验功能舱，这是关键的部分，如果对接一艘货运飞船和一艘载人飞船，那么其质量会达到100吨左右。
中国的空间站与和平号类似，为组合结构，通过发射一个核心舱，在发射数个功能舱与之对接
这个质量与目前世界上已经建成的空间站相比仍然有一定的差距，在苏联时代建造的“和平号”空间站的总质量为137吨，由7个舱室构成，目前，和平号已经坠入大气层烧毁。轨道上仍然在运行的是国际空间站，由美国、俄罗斯、日本和欧盟等一起建造，其总质量为400吨，使用桁架结构，与“和平号”空间站有所不同。中国的空间站与和平号类似，为组合结构，通过发射一个核心舱，再发射数个功能舱与之对接，并且预留出2~3个航天器对接舱口，形成一个轨道组合体。
天宫二号进入轨道后，“神舟十一号”飞船将与它对接，两名宇航员会在轨道上停留大约30天，打破之前的在轨驻留纪录。航天员在中期驻留期间会进行各种科学实验，以天宫二号为栖息地，对各种再生式循环技术进行验证，探索人类如何长时间在外层空间环境中生存的方法。这也是“天宫二号”任务的出发点，在逐渐掌握轨道对接、再循环等各种轨道生存技术后，中国的空间站建造就可以提速了。
轨道上仍然在运行的是国际空间站，由美国、俄罗斯、日本和欧盟等一起建造，其总质量为400吨
国际上空间站的发展趋势
在一般情况下，一座空间站能运营15年左右，按照和平号的建造经验，从制定计划到组装完毕花了近20年的时间，于1996年才最后成型。和平号的总质量为137吨左右，容积为470立方米，这个大小其实与美国航天飞机差不多。它以全寿命运营了15年，而其设计寿命为5年，但是建造于苏联时代的空间站一直出现大大小小的毛病，前后一共出现1500多次故障，并且有100多次无法修复。由此看出，建造空间站的难度大，维护起来更是需要足够的技术和资金，在轨道上长期运行是对各种设备的考验，比如美、俄合作建造的空间站表现出超期服役的能力。
在逐渐掌握轨道对接、再循环等各种轨道生存技术后，中国的空间站建造就可以提速了
由美、俄、欧盟、日本主导建造的国际空间站预计于2020年到期，但是从目前情况看，国际空间站基本没出过大毛病，除了马桶故障惊动了全世界外，国际空间站的运营状态仍然算是良好。由于美、俄都是空间技术强国，对合作运营空间站都有各自的想法，不出意外，国际空间站至少可被延长使用到2030年。美国宇航局已经提出一个思路，如果人类不走出近地轨道，我们将永远无法抵达火星，言外之意是轨道高度仅为300多公里的空间站时代已经结束，下一步将脱离地球磁场保护，把空间站放到月球轨道上。
月球轨道空间站
这也是在未来数十年间，空间站的发展趋势，走出地球磁场的保护才是进入深空的前提。对于中国而言，在熟悉近地轨道空间站的建造和维护技术后，下一步就需要进入深空，因为不以脱离地球为目的的载人航天活动都只是徒劳的。
