4月29日11时许
搭载空间站天和核心舱的
长征五号B遥二运载火箭
在我国文昌航天发射场点火升空
随着天和核心舱与火箭成功分离
进入预定轨道
之后太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常
发射任务取得圆满成功
标志着中国空间站在轨组装建造全面展开
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图片来源：新华社
我们的空间站
终于来了！
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1992年9月21日
中国载人航天工程正式起步
经过29年的不懈探索
长征、神舟、天舟和天宫等一系列
浪漫的名字逐渐变成现实
如今
中国终于要拥有自己的“天上宫阙”
飞天的神话从梦想照进现实！
那么
我们的空间站要做哪些实验？
为什么这空间站非发射不可？
为什么要建立一个这样的“天宫”？
又该如何正确建设它？
下面就让我们一起揭秘！
为什么必须发射空间站？
建设空间站的意义很大
但也可以一句话概括：
因为它能长期飞在天上
或者说
它能实现多人次长期在轨驻留
这意味着我们在外太空
会有一个长期稳定的生活和工作空间
搭载一系列顶级科研设备
航天员可以通过载人火箭和飞船
频繁往返、长期驻留在那里
并通过货运飞船定期补给
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这种上下不分的场景在地球上是很难出现的 ， 但在空间站是常态（图源：NASA）
太空有着得天独厚的环境
如长期的失重条件
这是地球上几乎无法实现的
可以开展很多地球上难以进行的科研
对地球进行稳定的遥感探测
人类进入太空后
也会变成“科研载荷”
失重、上下不分、体液重新布置等
经历与地球环境截然不同的生活状态
这孕育出了崭新的航天医学学科
也产生了很多改变人类生活的新发明
例如尿不湿、耳温计、
各种集成便携的医疗器械等
建设空间站是
人类载人航天技术发展到一定程度后
才出现的里程碑事件
它能促进航天
甚至很多相关制造业的发展
对于提升一个国家的整体科学技术水平
有着重要意义
是任何一个航天大国技术发展的必经之路
为什么要一个这样的天宫？
人类载人航天技术于1971年
进入空间站时代
这一年
苏联把“礼炮一号”送入太空
第一代空间站诞生
随后12年内
共计有9个18-20吨的空间站发射
其中7个成功并被命名为“礼炮系列”
礼炮6号和7号更是可同时对接两艘飞船
1973年
刚结束了阿波罗登月的美国
利用土星五号登月火箭的强大能力
直接将其中的一部分改装并
发射成了一个80吨级的
“天空实验室”
这些早期空间站大都处于试验性质
为后续的空间站转型换代做技术储备
中国的“天宫一号”和“天宫二号”
与早期的“礼炮号”思路一致
主要用来验证空间交会对接
出舱行走和多人次在轨驻留等技术
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天舟一号与天宫二号对接 ， 是天宫正式开建前的大事件（图源：中国载人航天办公室）
在空间站发展史上有着举足轻重意义的
是1986年2月开始建造的
苏联“和平号空间站”
它采取积木式模块化结构
由核心舱、五个科学实验/生活舱段
和多艘对接飞船构成
在它15年的飞行史中
对接过超过100艘载人和货运飞船
其中包括9次与航天飞机的对接经历
共计接纳了来自12个国家的
135名宇航员在此工作与生活
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人类航天四代载人空间站技术特点
大家更耳熟能详的
多国合作的“国际空间站”
是唯一的第四代积木式
桁架式空间站
尺寸更大、功能更复杂
2000年11月2日首次载人任务以来
已经连续保持了21年载人飞行
成长为一个宽109米、长73米
高20米、重达419吨
内部容积916立方米的空间“巨无霸”
相当于一栋七层楼高的小型体育场
它孕育了各个国家的
多种载人航天相关器具
容纳过数百个宇航员工作生活
成为了独一无二的航天平台
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国际空间站（图源：NASA）
然而
国际空间站的建造成本
和运营成本颇为惊人
目前的总造价已经超过2000亿美元
每年各成员国为此付出的总运营费用
也高达30亿美元级别
占据了大量的航天预算资源
正因如此
随着它的老化
关于退役的新闻经常出现
此外
随着航天飞机于2011年退役
人类很难在太空中建造
如此大的桁架结构
已经不太可能再出现第二个国际空间站
综合性价比而言
第三代积木式空间站
已经足够满足科研和应用需求
建造和运营维护成本更低
也就成为了目前的最佳方案
天宫就采取这个策略
核心舱（天和号）
两个实验舱（问天号 ， 梦天号）
和机械臂等组成总重约60吨的T字结构
对接货运飞船和载人飞船
足够满足三名航天员驻留
并长期稳定运行
未来如有需要
还有潜力进一步扩展为十字形结构
尺寸和能力进一步提升
如何正确建成一个天宫？
天宫空间站
是中国载人航天技术的大集合
需要调动最核心的资源建造
首先
需要的是长征火箭家族三剑客
长征五号B、长征二F和长征七号
其中
长征五号B专门负责近地轨道重载任务
运力在25吨级别
负责发射核心舱和实验舱
长征二F运力在8.5吨级别
是目前保持100%成功率的一款“神箭”
也是中国唯一的载人火箭
它头部尖尖的逃逸塔
成为最容易识别的标志
主要负责发射神舟飞船
而长征七号是中国新一代主力火箭
运力在14吨级别
用来发射天舟货运飞船
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建造天宫需要长征家族三大主力一起上阵（图源：中国载人航天办公室）
其次 ， 需要两大发射场
其中
酒泉卫星发射中心拥有我国唯一的
载人航天发射和返回相关配套
这里见证了
此前所有11艘神舟飞船的起航
是中国航天员真正“登天”和“下凡”的地方
文昌航天发射场
是中国最新、最先进的发射场
这里三面环海 ， 且无残骸问题
海运让长征五号不再受限于陆路运输
而变得“胖起来”（5米最大芯级直径）
新建造的各种配套
也让它成为
长征五号和长征七号系列火箭的定点基地
支撑起整个天宫的核心建造和补给过程
天宫不是一天可以建成的
核心舱发射之后
还需要在太空中借助机械臂系统
像“堆积木”一样逐渐把整个结构搭建起来
期间需要有航天员在轨驻留
并需要定期补给
随后
还规划有十次任务
包括两次长征五号B火箭发射实验舱
四次长征二F火箭发射四艘神舟飞船
以及四次长征七号火箭发射天舟飞船
最终
预计于2022年
天宫空间站才能正式建成
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天宫空间站示意图（图源：人民日报）
天宫开始正式运行后
将标志着中国航天进入崭新的发展阶段
利用特有的太空环境
能实现多种技术创新和科技产出
是个不折不扣的“超级实验室”
例如 ， 早在天宫二号空间实验室阶段
就实现了伽马射线暴偏振测量仪器
世界首台空间冷原子钟
空-地量子密钥分配与激光通信试验
和多种材料科学实验等技术进展
而天宫空间站建成后
空间科学技术必将取得更大的进步
空间站技术是
处在航天技术金字塔最顶端的存在
直到今天也仅有苏联、美国和中国
有过独立建造的历史
对于带动整个航天和相关产业的发展
有无法替代的地位
对于人类更远的星辰大海和星际移民梦想
空间站几乎是容纳大规模人类的唯一选择
相信不少读者们已经从各种科幻影视作品
了解过各种酷炫的空间站
天宫
或许就是中国人走向更远深空的起点
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2019年中国航天日海报：从梦想到现实（图源：国家航天局）
“盘古破鸿蒙 ， 天宫有九重”
是华夏民族对头顶那片
未知天空最美好的想象
但古人们的想象力仍有边界
也深知探索苍穹的难度
以至于“难如登天”成为了
描述“不可能”的词汇
但“天宫”这座中国建造的天上宫阙
对“登天有多难”这个问题
给出了不同的答案
屈原在长诗《天问》中
也提出了对于更遥远的星辰大海的疑问
“九天之际 ， 安放安属？”
“日月安属 ， 列星安陈？”
正在火星轨道运行的
“天问一号”火星探测器
也在用“天问 ， 问天”作出回答
除此之外
北斗、墨子、悟空、嫦娥
玉兔、祝融、张衡等
这些以中华文化命名的航天器
都正在天空中向着真理孜孜探索
什么是浪漫 ， 这就是浪漫！
祝福浪漫的中国航天不断进步！
【和平号空间站|发射成功！中国空间站来了】
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