4月29日，中國空間站天和核心艙，順利發射升空進入預定軌道，這標誌著中國空間站的建設進入了建造組裝的階段。5月30日，天舟二號貨運飛船發射，將中國空間站竣工進程向前推進一大步。什麽(me) 是空間站，它有什麽(me) 重要作用，我國自主研發建造空間站有什麽(me) 意義(yi) ？

中國空間站示意圖 中國航天科技集團五院供圖

    天宮站最終擴展為(wei) “幹”字結構

    空間站是一種在近地軌道長時間運行，可供多名航天員巡訪、長期工作和生活的航天器。隨著航天技術的進步，人們(men) 不再滿足在太空進行短暫的停留，而空間站給人類提供了一個(ge) 可以長期生活工作，開發太空的基地。

    空間站可以分為(wei) 單一式和組合式兩(liang) 種，其中組合式空間站由航天運載器分批將組件送入軌道，在太空中完成組裝。我國即將建成的天宮空間站就是組合式空間站。

    建成後的天宮空間站有三個(ge) 艙段，包括核心艙和兩(liang) 個(ge) 實驗艙，整體(ti) 上呈現T字構型，可以滿足航天員在軌生活一年的時間。其中，核心艙命名為(wei) “天和”，兩(liang) 個(ge) 實驗艙分別命名為(wei) “問天”和“巡天”；貨運飛船命名為(wei) “天舟”，載人飛船為(wei) “神舟”，空間站全稱為(wei) “天宮”。同時這座空間站通過增加一個(ge) 核心艙和兩(liang) 個(ge) 實驗艙，最終將會(hui) 擴展成為(wei) 一個(ge) “幹”字結構。

    今年，我國還計劃發射神舟十二號載人飛船，在天舟二號、神舟十二號與(yu) 天和對接後，我們(men) 將看到今年天宮空間站的最大的構型，即“一”字形構型。中國空間站運行壽命在15—20年。

    天舟二號如何被送入太空？

    天舟二號將由我國自主研製的長征七號遙三運載火箭帶入太空。火箭是利用火箭發動機噴射工作介質產(chan) 生反作用力向前推進的飛行器，水中的烏(wu) 賊也是利用這種原理向後噴水實現向前遊動的。由於(yu) 火箭自身攜帶有足夠的推進劑，因此既可以在稠密的大氣層內(nei) 飛行，也可以在大氣稀薄的太空飛行。

    火箭最早的設想來自於(yu) 物體(ti) 的平拋運動。假設在地球上有一座在大氣層之外的山峰，從(cong) 山頂上物體(ti) 以平行於(yu) 地麵的速度做平拋運動，物體(ti) 的速度越大，它落地之後離山峰的距離就會(hui) 越遠。由於(yu) 地球近似為(wei) 一個(ge) 球體(ti) ，隻要物體(ti) 的速度達到一定程度，就可以實現繞地球表麵飛行。這個(ge) 速度稱之為(wei) “第一宇宙速度”，這就是最早關(guan) 於(yu) 繞地太空飛行物的設想。因此要想實現物體(ti) 的繞地飛行，首先需要通過一定的方式使物體(ti) 加速到“第一宇宙速度”。

    長征係列運載火箭，是中國自行研製的航天運載工具。長征運載火箭起步於(yu) 上世紀60年代，1970年，長征一號運載火箭首次成功發射東(dong) 方紅一號衛星。長征火箭已經擁有退役、現役共計4代17種型號，具備發射低、中、高不同地球軌道不同類型衛星及載人飛船的能力，並具備無人深空探測能力。

    擁有自己的技術在國際中處於(yu) 主動地位

    在中國之前隻有美國和蘇聯兩(liang) 個(ge) 國家有獨立建立空間站的能力。早在1971年蘇聯就發射了世界上第一個(ge) 空間站禮炮1號，隨後一共發射了7個(ge) 禮炮號空間站，截至1991年所有的禮炮號空間站全部墜落至地球。和平號空間站也於(yu) 2001年墜毀於(yu) 南太平洋的預定海域。1998年，由16個(ge) 國家共同建造的國際空間站，正式開始建站，並於(yu) 2010年完成建造任務轉入全麵使用階段。

    目前，國際空間站也已進入退役階段，我國預計將於(yu) 2022年完成中國空間站的建造並開始運營，到時候中國空間站很可能成為(wei) 世界上唯一一個(ge) 在軌運行的空間站，人類的載人航天也將進入“天宮”時代。

    中國空間站能夠提供豐(feng) 富的科學試驗資源，包括10餘(yu) 個(ge) 科學試驗櫃、艙外暴露平台，以及巡天望遠鏡等，可以支持艙內(nei) 、艙外各種載荷，開展空間生命科學、生物技術、微重力基礎物理，以及空間材料和空間天文等多學科的大規模實驗。空間站為(wei) 科學家們(men) 提供了一個(ge) 難以在地球上完成的大規模科學試驗平台，而許多的太空實驗技術已經轉化為(wei) 生活中的常見技術，比如太陽能電池板、數碼相機、方便麵、氣墊鞋、紙尿褲，以及太空蔬菜、轉基因種子和新藥物。

    （朱尚係中國科學院大學研究物理學研究生，吳月紅係中國人民大學物理學研究生）

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