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核心|太空“新家”长这样

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4月29日 ， 中国空间站天和核心舱在海南文昌发射场成功发射 ， 我国载人航天工程开启新的征程 。
【核心|太空“新家”长这样】这是2019年7月19日天宫二号目标飞行器自太空返回地球家园后 ， 中国人在太空建造的“新家” 。
“太空母港”将呈“T”构型组合体
中国空间站以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本构型 。 其中 ， 核心舱作为空间站组合体控制和管理主份舱段 ， 具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验能力；问天和梦天实验舱均作为支持大规模舱内外空间科学实验和技术试验载荷支持舱段 ， 同时问天实验舱还作为组合体控制和管理备份舱段 ， 具备出舱活动能力 ， 梦天实验舱具备载荷自动进出舱能力 。
未来两年内 ， 中国空间站三舱飞行器依次发射成功后 ， 将在轨通过交会对接和转位 ， 形成“T”构型组合体 ， 长期在轨运行 。 组合体在轨运行寿命不小于10年 ， 并可通过维修维护延长使用寿命 。
空间站作为长期在轨运行的“太空母港” ， 其天然的高真空、微重力、超洁净环境也可以充分用于开展各类科学技术研究 ， 推动科学技术进步 。
太空“豪宅”全部国产自主可控
天和核心舱是中国空间站的关键舱段 ， 它就好比是大树的树干 ， 其他的舱段都会安装在它的接口上 ， 如同大树的根、枝、叶 ， 不断向外延伸 。 所以 ， 天和核心舱有一个庞大的躯体和结实的身板 。
据航天科技集团五院空间站核心舱结构分系统主任设计师施丽铭介绍 ， 核心舱的体积非常大 ， 长度比五层楼房还要高 ， 直径比火车和地铁的车厢还要宽不少 ， 体积比国际空间站的任何一个舱段都大 ， 航天员入驻后 ， 活动空间非常宽敞 。 此外 ， 核心舱的重量相当于3辆大客车的空重重量 ， 同样也超过国际空间站的任何一个舱段 。
航天科技集团五院空间站系统副总设计师朱光辰曾经打过一个非常形象的比喻：如果天宫一号和天宫二号相当于一室一厅的房子 ， 而空间站就是三室两厅还带储藏间 ， 算是“豪宅”了 。
据介绍 ， 中国空间站由我国自主建造 ， 实现了产品全部国产化 ， 部组件全部国产化 ， 原材料全部国产化 ， 关键核心元器件100％自主可控 。
在轨寿命不少于15年
如同汽车在使用一定年限和里程后要报废一样 ， 中国空间站的设计寿命如何 ， 又采取了哪些措施来保证长期在轨稳定运行呢？
据航天科技集团五院空间站系统副总设计师侯永青介绍：“中国空间站设计在轨飞行10年 ， 具备延寿到15年的能力 。 为了保证空间站在轨不小于15年长寿命要求 ， 我们从设计伊始 ， 就开展了长寿命、可靠性、维修性、安全性一体化设计 。 具体来讲 ， 就是以系统和产品的长寿命和固有可靠性设计为基础 ， 配合开展系统和产品在轨故障诊断、处置预案设计、维修性设计 ， 以实现长寿命、可靠性的既定目标 。 ”
空间站在太空中安家后 ， 为最大限度地应对来自宇宙的各种威胁和挑战 ， 设计团队想方设法让空间站变得更结实、更强壮 。 “在天和核心舱主结构设计时 ， 我们从抗腐蚀、抗疲劳、抗断裂三个维度进行了综合分析和评价 ， 从材料选择、结构设计、构型、参数设计等方面进行了科学优化的设计 ， 并从材料到构件到舱段都进行了仿真验证 ， 以确保长寿命 。 ”施丽铭介绍说 。
为了应对空间碎片等“劲敌”的攻击 ， 天和核心舱热控分系统针对长寿命可靠性问题 ， 为空间站安装了两条相当于“大动脉”的管子——热管辐射器 ， 以便减少流体管在外暴露的面积 ， 大大降低被空间碎片击穿的风险 。
（李国利 黎云 庞丹）
（据新华社海南文昌4月29日电）
作者：李国利 黎云 庞丹
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