原創 李水青 智東西 收錄于話題#宇宙太空22個

歷史性一刻！中國空間站核心艙升空，已籌備30年。

作者 | 李水青、熊大寶

編輯 | 心緣

五！四！三！二！一！點火！

智東西4月29日報道，上午11點23分，我國首個空間站核心艙“天和號”乘長征五號B遙二運載火箭，在海南文昌成功發射。

天和核心艙正面向太空，奔向近地軌道。有人說，為“胖五”長征五號B遙二運載火箭熬過的夜，終將不負夜空中的那一顆星——這顆星，正是天和核心艙。

天和核心艙是中國天宮空間站項目的第一大模塊，是其控制和管理中心。我國自1992年起開始布局載人航天工程“三步走”，這次發射將結束我國近30年的準備工作，開啟11項重大任務的緊張時期，是我國邁向太空的重要一步。

如果將神舟載人飛船比作一輛車，那么天宮空間站就好比三室兩廳還帶儲藏間，換句話說，中國正將“三室兩廳五層別墅”射向太空。

預計在2022年，天和將與另外兩大模塊——大小相仿的實驗艙“問天”和“夢天”連接。到2022年底，我國的目標是建成三艙的中國空間站。

本文福利：航天產業不僅是國家意志和綜合國力的集中體現，更是大國博弈的戰略高地，看崛起的中國航天。推薦精品研報《2021年中國商業航天發展報告》，可在公眾號聊天欄回復關鍵詞【智東西180】獲取。

01.

點火升空，三陣掌聲見證歷史瞬間

三分鐘，準備！

時鐘指向11點21分，觀眾的心已經開始沸騰，但發射塔架上的“胖五”依然淡定不動，等待著出征時刻。它有十八層樓高，直徑五米，重量800多噸，據悉其中大部分是推進劑的重量，可以說“薄皮大餡”。

30秒！20秒！10秒！

依然看不到動態，但是胖五已經完成了增壓，與地面的連接器完成脫落，蓄勢待發！

▲0秒倒計時

五！四！三！二！一！點火！

▲長征五號B遙二運載火箭點火

11點23分，只見搭載核心艙“天和號”的長征五號B遙二運載火箭沖向上空！

▲長征五號B遙二運載火箭發射

幾乎所有人屏住呼吸看火箭的下一步動態，而后的三分鐘過得格外漫長，只聽到一系列的“正常”，這是不同的測控站在接力。

▲長征五號B遙二運載火箭發射升空

漫長而激動人心的三分鐘后，11點26分，指揮員宣布：助推器關機，助推器分離！現場響起一陣掌聲。

▲長征五號B遙二運載火箭助推器分離

11點28分，拋整流罩，再次響起一片掌聲。整流罩承擔所有的熱環境、力學環境、噪聲環境的影響。而在進入太空之前，需要拋掉它來減輕火箭重量。

▲長征五號B遙二運載火箭整流罩拋罩

11點31分，一級關機，艙箭分離！天和核心艙穩穩地到站下車！核心艙入軌。

▲長征五號B遙二運載火箭一級關機

第三陣掌聲響起，“天和號”核心艙乘長征五號B遙二運載火箭，在海南文昌成功發射！

02.

天和進入軌道后，

中國空間站預計2022年運行

中國空間站天和核心艙發射任務是中國空間站建設的“首戰”，也宣告中國載人航天進入關鍵一步。

中國空間站命名“天宮”，將是我國空間科學研究以及宇宙空間探索的重要實驗基地。天宮空間站建設也是打破美國阻止中國加入國際空間站限制的有力舉措，當下獨立掌握載人航天技術的國家主要是中國、美國和俄羅斯。

天宮空間站將建在距離地面約400公里的近地軌道，它的額定乘員3人，乘員輪換期間短期可達6人，同時設計壽命不小于10年，具備通過維修延長使用壽命的能力。

本次發射的“天和核心艙”，顧名思義，其在空間站中的作用十分核心。中國空間站基本構型由核心艙、實驗艙Ⅰ和實驗艙Ⅱ三個艙段組成。如果將神舟載人飛船比作一輛車，天宮一號、天宮二號空間實驗室相當于一室一廳，那么天宮空間站好比三室兩廳還帶儲藏間。

▲建成后的中國空間站

首先來看“主廳”——天和核心艙是我國載人航天工程中第一個空間站核心艙，其命名源自天樞與太和，寓意天地人和，全長16.6米，最大直徑4.2米，重量22.5噸。

作為中國空間站的管理和控制中心，天和核心艙能用于實驗艙、載人飛船、貨運飛船等飛行器與其交會對接和停靠，接納航天員長期訪問和物資補給，同時為宇航員提供居住環境，能對接1艘貨運飛船、2艘載人飛船、滿足3名宇航員長期在軌駐留需求。

據中新網報道，中國航天科技集團五院空間站核心艙結構分系統主任設計師施麗銘稱，核心艙體積龐大，長度比五層樓房還要高，直徑比火車車廂還寬不少，體積比國際空間站的任何一個艙位都大，重量相當于三輛大客車的空重重量，航天員入駐后的活動空間也非常寬敞。其設計壽命是10年，并可通過維修延長壽命。

再看看另外兩大艙——實驗艙Ⅰ命名為“問天”（WT），主要用于備份核心艙部分關鍵平臺功能，具備空間站統一管理和控制能力，配備航天員出艙活動專用氣閘艙。實驗艙Ⅱ命名為“夢天”（MT），用于開展密封艙內和艙外載荷實驗，配置貨物氣閘艙用于載荷及設備進出艙。

此次發射后，預計在2022年，天和將與另外兩大模塊——大小相仿的實驗艙“問天”和“夢天”連接。

“問天”和“夢天”實驗艙主要用于科學研究，共有14個實驗架，用于微重力生物學、流體物理學、材料科學、燃燒和空間環境監測等領域的研究。通過中國載人航天局（CMSA）和聯合國外層空間事務廳（UNSA）的聯合倡議，17個國際實驗中的第一批選擇也將前往中國空間站。

按計劃，中國空間站將于2022年前后完成建造。在本次發射天和核心艙后，我國預計在2022年左右發射問天Ⅰ和夢天實驗艙Ⅱ。等到2022年三艙組合完成后，正式運行，可支持大量科學研究和實驗，預計在軌10年以上。

03.

搭載長征五號B遙二運載火箭，稱為“冰箭”

本次，天和號核心艙發射搭載長征五號B遙二運載火箭。它是專門為發射空間站模塊而研制的，“天和”核心艙發射成功后，該火箭還將執行空間站實驗艙、光學艙的發射任務。

不同于長征四號，長征五號采用采用全新的低溫大推力火箭發動機。它采用液氧、液氫、煤油作為推進劑、是一款低溫火箭。更加綠色、高性能的同時，推進劑也更容易蒸發，火箭射前準備更加復雜。因此，長征五號B遙二運載火也被稱為“冰箭”。

▲長征五號B遙二運載火箭點火

去年5月的試射中，長征五號B遙二運載火箭核心階段達到了軌道速度，將原型宇航員航天器送入軌道。一旦長征五號B遙二運載火箭核心級進入軌道，它可能會停留一周左右，但無法確切知道該階段何時何時重返大氣層。

據悉，長征五號B遙二運載火箭為一級半火箭，芯級采用5米直徑，捆綁4個3.35米直徑的助推器，全箭總長約53.66米，起飛質量約849噸，起飛推力約1068噸 ，近地軌道的運載能力為25噸級。

隨著長征五號B運載火箭的正式服役，載人航天工程三大運載火箭系統已全部就位，三型火箭共同構建起我國載人航天工程的“天地運輸走廊”。

04.

1992年確立載人航天“三步走”戰略，

將進入關鍵十年

早在1992年，我國就致力于發展載人航天發射能力和能夠安全返回大氣層的神舟飛船。更長期的試驗包括發展生命維持系統、跟蹤、遙測和控制、數據中繼衛星和技術，如軌道交會對接需要把宇航員送上太空并允許他們長時間工作。

也是在當時，我國的太空探索計劃制定，形成載人航天“三步走”的發展戰略：

第一步，發射載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗；

第二步，突破航天員出艙活動技術、空間飛行器的交會對接技術，發射空間實驗室，解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題；

第三步，建造空間站，解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。

本次發射的空間站天和核心艙，正是第三步的關鍵所在。

2003年10月，隨著楊利偉隨神舟五號升入太空，我國成為第三個發展獨立載人航天發射能力的國家。

在接下來的5次載人飛行中，我國擴大到了2名和3名宇航員。在2012年和2016年，我國在兩個小型的天宮空間實驗室進行了生命支持測試，并最終在2017年用天舟一號載貨航天器測試了微重力加油。

當下，我國還計劃在酒泉衛星發射中心隨時備有神舟飛船和長征二號F火箭，以便在緊急情況下盡快發射。

未來十年，中國空間站將提供豐富的載人航天體驗。與此同時，我國也正在進行機器人月球探測任務。這兩個項目似乎有可能在本世紀30年代將宇航員送上月球。

05.

結語：我國載人航天事業又一捷報！

在天和核心艙成功發射后，今年5月、6月我國將分別發射天舟二號貨運飛船、神舟十二號載人飛船，其中神舟十二號由三名航天員組成的飛行乘組將在軌駐留3個月，目前天舟二號與神舟十二號飛船已安全運抵發射場。

按計劃，今明兩年將接續實施11次飛行任務，包括3次空間站艙段發射、4次貨運飛船及4次載人飛船發射。到2022年前后，中國空間站將正式完成在軌建造任務，實現工程“三步走”發展戰略的全部任務目標。

此時，距離載人航天工程正式啟動，恰好過去整整30年。屆時，中國將在空間站上部署航天醫學、空間生命和生物、材料、微重力燃燒和流體、物理、天文等領域的高水平實驗設備，科學家可在空間站開展大量空間科學前沿領域的研究工作。

在各國空間站競爭白熱化的階段，我國載人航天事業蒸蒸日上。從去年到今年，航天領域捷報頻傳，嫦娥五號從月球帶回1731克樣品、“天問一號”火星探測器抵近火星、北斗三號全球衛星導航系統建成開通、長征五號B火箭首飛成功、中國空間站首艙發射……這一幕幕震撼人心的事件，在中國航天史留下了濃墨重彩的一筆又一筆。

一代代航天人的汗水，為我們勾勒出科技創新的星辰大海，從航天大國到航天強國，民族自豪感和民族威望伴隨著每一次航天任務的成功而層層累加，心之所向，素履以往，祝愿我國探索太空的腳步邁得更大、行得更遠。

本文福利：航天產業不僅是國家意志和綜合國力的集中體現，更是大國博弈的戰略高地，看崛起的中國航天。推薦精品研報《2021年中國商業航天發展報告》，可在公眾號聊天欄回復關鍵詞【智東西180】獲取。

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原標題：《熾焰飛騰！中國將“三室兩廳五層別墅”射向太空》

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