【分析】天宫——中国空间站规划浅析.doc

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1、10月27日中国正式宣布中国载人空间站工程启动，明年将发射天宫一号目标飞行器和神州八号飞船，并将在2020年前后建成空间实验室。那么在接下来的10年时间里，中国空间站的建设将会经历一个怎样的过程？它最终建成时又会是一个怎样的水平？网易军事将给予独家分析。中国早在90年代的921工程启动的时候就提出了载人航天三步走的战略。在前几年的规划中，天宫一号是计划在2010年进行发射。中国载人航天官方网站10月27日宣布中国载人空间站工程启动，明年将发射天宫一号目标飞行器和神州八号飞船，新闻还提到载人空间站工程分为“空间实验室”和“空间站”两个阶段，2016年前发射空间实验室，2020年前后进行载人空

2、间站建设。中央电视台、新华网和中国新闻网等官方媒体也进行了报道。沉寂已久的载人航天工程再次发力，航天站的建设正式启动。读者需要注意的是，新闻中的“空间实验室”就是指明年发射“天宫一号”目标飞行器，及后续的天宫二号、天宫三号。其实对于关注中国航天的爱好者来说，这个新闻颇有旧闻的味道。1992年正式启动的921工程中，就明确提出了载人航天三步走的发展战略。三步走战略的第一步是掌握载人航天技术，使中国成为具备独立研制、成功发射和顺利回收载人航天器的国家；载人航天第二步的目标是突破航天员出舱活动和航天器空间交会对接技术，实施空间实验室工程；载人航天第三步的目标是建造大规模、长期有人照料的空间站。近

3、日的新闻重提了这个规划，给出了更确切的时间表。中国载人航天工程自2003神舟五号顺利发射和成功返回后，已经实现了第一步的目标；2008年神舟七号出舱活动后，第二步的目标已经部分实现。明年发射天宫一号目标飞行器和与之对接的神州八号飞船后，将逐步实现第二步的目标。第三步的大型长期有人照料的空间站将在2020年前后实现，此时中国载人航天领域将具备全面的工程技术能力，达到国际先进水平。天宫一号实物图片，从图片中可以看出其对接装置仿制的是俄罗斯APAS-89对接装置(图中小图)。天宫一号的结构和技术特点2008年神舟七号飞行中提前进行了航天员出舱活动(EVA)，2009年春节联欢晚会上天宫一号目标飞

4、行器亮相。天宫一号目标飞行器是为了满足中国载人航天第二步第一阶段任务而研制的新型航天器，要求具备进行交会对接试验、提供航天员在轨工作生活空间、开展空间科学技术试验等能力，并为空间站系统建设积累经验。天宫一号目标飞行器由实验舱和资源舱两部分组成，实验舱是密封舱，用于航天员驻留期间在轨生活和工作，资源舱为非密封环境，安装发动机、电源装置并外接太阳能电池板，为飞行器提供轨道维持能力和电力供应。天宫一号将为后继的空间实验室和空间站进行新技术验证，采用了一系列新技术新工艺，实现电子设备的小型化和多功能化，还将验证近地轨道航天器长期在轨的能力，在技术上是一个很大的跨越。天宫一号作为一种大质量平台，还将

5、改进为货运飞船，甚至作为大型天文和对地观测平台使用。天宫一号实验舱前段安装了一个交会对接结构，这是天宫一号目标飞行器和神舟飞船进行对接联通的关键所在。2002年起上海航天技术研究院就开始研制对接装置，已经进行了大量的地面试验，2009年进入初样研制阶段，从天宫一号的视频和图片看，中国的对接装置仿制俄罗斯APAS-89对接装置，公开报道中和APAS-89一致的0.8米内部直径也验证了这一猜测。从现有资料看，中国的交会对接将使用高精度的激光雷达测量相对姿态，这是俄罗斯并未投入实用、欧日在ATV/HTV中开始使用的新技术，这说明中国载人航天技术并不仅是学习俄罗斯的成熟技术，而是着眼技术前沿，博采

6、众家之长。天宫一号与神舟飞船的对接想像图，请注意在对接中还使用了激光系统来进行对接校准和距离测量(图中红框处)。天宫一号将与三艘神舟飞船进行对接试验。天宫一号将与三艘神舟飞船进行对接试验天宫一号设计寿命2年，将分别在2011年下半年、2012年完成神舟八号、神州九号和神舟十号飞船的交会对接试验。2011年首次对接试验的神州八号将是无人飞船，神舟十号则确定为有人飞船，神州九号是否载人将根据神州八号对接试验的具体结果确定。天宫一号寿命主要的制约因素是轨道维持，由于不具备和货运飞船对接的能力，天宫一号只能靠发射时自带的推进剂维持轨道。目前太阳活动进入了新一轮的活跃期，近地轨道的大气密度将大大增加

7、。8吨级的天宫一号维持在340公里高度的神舟飞船轨道上，较极端的情况下轨道维持需要1.6吨推进剂，若在400公里高度轨道，则同等条件下只需要800多千克。天宫一号发射已经一再延期由于天宫一号目标飞行器设计制造的技术跨度和空间交会对接的技术难度，或许还有保证后继神舟飞船按时发射的因素，使天宫一号的发射一再延期，2010年8月18日天宫一号完成总装，发射则确定为2011年上半年，发射仍将使用现有的长征二号F型火箭。2011年