文／朱 尚 吳月紅

4月29日，中國空間站天和核心艙，順利發(fā)射升空進(jìn)入預(yù)定軌道，這標(biāo)志著中國空間站的建設(shè)進(jìn)入了建造組裝的階段。5月30日，天舟二號貨運(yùn)飛船發(fā)射，將中國空間站竣工進(jìn)程向前推進(jìn)一大步。什么是空間站，它有什么重要作用，我國自主研發(fā)建造空間站有什么意義？

天宮站最終擴(kuò)展為“干”字結(jié)構(gòu)

空間站是一種在近地軌道長時間運(yùn)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(shù)的進(jìn)步，人們不再滿足在太空進(jìn)行短暫的停留，而空間站給人類提供了一個可以長期生活工作，開發(fā)太空的基地。

空間站可以分為單一式和組合式兩種，其中組合式空間站由航天運(yùn)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。

建成后的天宮空間站有三個艙段，包括核心艙和兩個實(shí)驗(yàn)艙，整體上呈現(xiàn)T字構(gòu)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“天和”，兩個實(shí)驗(yàn)艙分別命名為“問天”和“巡天”；貨運(yùn)飛船命名為“天舟”，載人飛船為“神舟”，空間站全稱為“天宮”。同時這座空間站通過增加一個核心艙和兩個實(shí)驗(yàn)艙，最終將會擴(kuò)展成為一個“干”字結(jié)構(gòu)。

今年，我國還計(jì)劃發(fā)射神舟十二號載人飛船，在天舟二號、神舟十二號與天和對接后，我們將看到今年天宮空間站的最大的構(gòu)型，即“一”字形構(gòu)型。中國空間站運(yùn)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制的長征七號遙三運(yùn)載火箭帶入太空?；鸺抢没鸺l(fā)動機(jī)噴射工作介質(zhì)產(chǎn)生反作用力向前推進(jìn)的飛行器，水中的烏賊也是利用這種原理向后噴水實(shí)現(xiàn)向前游動的。由于火箭自身攜帶有足夠的推進(jìn)劑，因此既可以在稠密的大氣層內(nèi)飛行，也可以在大氣稀薄的太空飛行。

火箭最早的設(shè)想來自于物體的平拋運(yùn)動。假設(shè)在地球上有一座在大氣層之外的山峰，從山頂上物體以平行于地面的速度做平拋運(yùn)動，物體的速度越大，它落地之后離山峰的距離就會越遠(yuǎn)。由于地球近似為一個球體，只要物體的速度達(dá)到一定程度，就可以實(shí)現(xiàn)繞地球表面飛行。這個速度稱之為“第一宇宙速度”，這就是最早關(guān)于繞地太空飛行物的設(shè)想。因此要想實(shí)現(xiàn)物體的繞地飛行，首先需要通過一定的方式使物體加速到“第一宇宙速度”。

長征系列運(yùn)載火箭，是中國自行研制的航天運(yùn)載工具。長征運(yùn)載火箭起步于上世紀(jì)60年代，1970年，長征一號運(yùn)載火箭首次成功發(fā)射東方紅一號衛(wèi)星。長征火箭已經(jīng)擁有退役、現(xiàn)役共計(jì)4代17種型號，具備發(fā)射低、中、高不同地球軌道不同類型衛(wèi)星及載人飛船的能力，并具備無人深空探測能力。

擁有自己的技術(shù)在國際中處于主動地位

在中國之前只有美國和蘇聯(lián)兩個國家有獨(dú)立建立空間站的能力。早在1971年蘇聯(lián)就發(fā)射了世界上第一個空間站禮炮1號，隨后一共發(fā)射了7個禮炮號空間站，截至1991年所有的禮炮號空間站全部墜落至地球。和平號空間站也于2001年墜毀于南太平洋的預(yù)定海域。1998年，由16個國家共同建造的國際空間站，正式開始建站，并于2010年完成建造任務(wù)轉(zhuǎn)入全面使用階段。

目前，國際空間站也已進(jìn)入退役階段，我國預(yù)計(jì)將于2022年完成中國空間站的建造并開始運(yùn)營，到時候中國空間站很可能成為世界上唯一一個在軌運(yùn)行的空間站，人類的載人航天也將進(jìn)入“天宮”時代。

中國空間站能夠提供豐富的科學(xué)試驗(yàn)資源，包括10余個科學(xué)試驗(yàn)柜、艙外暴露平臺，以及巡天望遠(yuǎn)鏡等，可以支持艙內(nèi)、艙外各種載荷，開展空間生命科學(xué)、生物技術(shù)、微重力基礎(chǔ)物理，以及空間材料和空間天文等多學(xué)科的大規(guī)模實(shí)驗(yàn)?？臻g站為科學(xué)家們提供了一個難以在地球上完成的大規(guī)?？茖W(xué)試驗(yàn)平臺，而許多的太空實(shí)驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)化為生活中的常見技術(shù)，比如太陽能電池板、數(shù)碼相機(jī)、方便面、氣墊鞋、紙尿褲，以及太空蔬菜、轉(zhuǎn)基因種子和新藥物。