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中国空间站工程

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中国空间站工程
(“天宫计划”)
中国空间站工程任务.png
任务标识
国家 中华人民共和国
组织中国载人航天工程办公室
国家航天局
目标“建设中国人自己的空间站[1]
状态进行中
航天计划信息
持续时间2010年-(以立项时间计算)
首次航天飞行天宫一号(首次无人发射)
神舟八号(首次无人状态全任务演练)
首次载人航天飞行神舟九号
成功次数7(航天员乘组进驻次数)
发射地点中国文昌航天发射场
LC-101(一号发射工位)
LC-201(二号发射工位)
酒泉卫星发射中心
921发射工位
航天器信息
航天器类型
载人航天器
乘员数量3人(载人飞船最大容纳人数)
6人(空间站最大容纳人数)
运载火箭

中国空间站工程[2],又称天宮计划,是中华人民共和国独立进行的一个空间站研发建造计划,同时也是自1992年起正式立项的中国载人航天工程的一部分。其最终目标是要在中華人民共和国的主导下,于低地轨道上自主建设并运行一个可与和平号空间站相媲美的第三代积木式构型空间站,即天宫空间站[3],预计将在2022年全面建成。而在此之前,中国已在其早先发射的天宫一号目标飞行器和天宫二号空间实验室等一系列相关的实验任务中完成了相应技术的试验和验证。

发展背景[编辑]

中国的“载人航天三步走”战略中所规划的载人航天器建造阶段:
1、载人飞船(左上,即“神舟号”)
2、目标飞行器以及小型空间实验室(右上,即“天宫一号”和“天宫二号”,按照国际标准为第一代空间站)
3、试验性空间站(左下,即“天宫三号”,按照国际标准为第二代空间站,已取消)
4、空间站(右下,即“天宫号空间站”,按照国际标准为第三代空间站,图为早期概念构型)

中華人民共和国早在2001年就希望藉与欧洲空间局的合作机会参与国际空间站的建设[4],并随后几年多次表态希望参与国际空间站建设[5],但屡次以技术保密、资金短缺等理由被拒绝[6]。2011年美国总统奥巴马和美国国会通过沃尔夫条款,立法禁止了美国国家航空航天局与中華人民共和国国家航天局进行任何科学或技术交流。因此,中華人民共和国不得不自行试验研究并开发空间站系统。

天宮计划分两个阶段进行。试验阶段包括天宫一号目标飞行器、天宫二号空间实验室(計畫變更)、天宫三号試驗核心艙(已取消)。之后开始正式组建常驻的天宫空间站,预计运营十年以上,最少採用三個軌道艙組成,不低於60噸,最大规模可升級达180吨。其组成过程中将先发射无人空间实验室,而后再用运载火箭载人飞船送入太空,与停留在轨道上的实验室交会对接,航天员从飞船的附加段进入空间实验室,开展工作。航天员的生活必需品和工作所需的材料、设备均由飞船运送,载人飞船停靠在实验室外边,作为应急救生飞船。如果实验室发生故障,可随时载航天员返回,航天员工作完成后,乘飞船返回[7]

2011年9月29日,第一个先导试验型的空间站天宫一号发射。2016年9月15日,发射天宫二号。中華人民共和国于2011年至2019年超前进行了所有試驗工作,于2021年左右开始在轨组建自己的80吨级载人空间站,并开展大规模的空间应用[8]

历程和演化[编辑]

立项[编辑]

2010年9月25日,中共中央总书记胡锦涛主持召开中共中央政治局常委会会议,批准了《载人空间站工程实施方案》。方案中提出载人空间站工程的任务目标是在2016年前后,研制并发射8吨级空间实验室,突破和掌握航天员中期驻留、再生式生命保障以及货运飞船补加等空间站关键技术,开展一定规模的空间应用;在2020年前后,研制并发射基本模块为20吨级舱段组合的空间站,突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术,开展较大规模的空间应用,为经济社会发展提供先进的空间技术平台。

技术验证[编辑]

前期技术试验[编辑]

空间实验室阶段[编辑]

根据载人航天工程第二步任务规划,中国在2011年9月29日于酒泉卫星发射中心成功发射了天宫一号目标飞行器,2016年退役,并且已在北京时间2016年9月15日晚间22时12分04秒于酒泉卫星发射中心成功发射天宫二号空间实验室替補。另外发射了4艘飞船——無人的神舟八号和載人的神舟九号神舟十号神舟十一号——进行交会对接试验,至2019年全數取得成功。

自动交会对接技术[编辑]
手动交会对接及短期在轨驻留技术[编辑]
14吨级中型运载火箭技术突破[编辑]
中期在轨驻留及货运飞船技术[编辑]

全面建成[编辑]

80吨级天宮空间站“T”字三段式基本构型圖(原方案)

20吨级大型运载火箭技术突破[编辑]

空间站阶段[编辑]

中国未来的大型常驻空间站定名“天宫空间站”。于2021年4月29日發射核心舱,2021至2023年间在空间组建。计划运营十年以上。

分系统[编辑]

空间实验室/空间站[编辑]

已完成[编辑]

  • 天宫一号目标飞行器(2011年9月29日发射) —— 从酒泉长二F发射,先后與无人的神舟八號以及载人的神舟九號神舟十號對接,成功完成功能調試、短期驻扎任务并且掌握了空间交会对接技术等一系列測試任務。
  • 天宫二号空间实验室(2016年9月15日发射) —— 从酒泉由长二F發射,先后与载人的神舟十一号以及无人的天舟一号货运飞船对接,成功完成中期驻扎任务及掌握空间补给技术等實用研究任務。

进行中[编辑]

  • 天宫空间站(预定2021年至2022年间组建) :計劃于2021年至2022年间从文昌长五乙依次發射天和核心舱问天实验舱夢天实验舱三段空间舱,并在空间组合成天宫空间站的基本型(T字型),并与多艘天舟货运飞船神舟载人飞船对接,以完成长期长久不断续的常驻任务(每组航天员驻扎长达6月后进行轮替)。此后还可能在基本型的基础上增加三舱(未命名舱段A、B、C)构成空间站的扩展型(十字型)。60吨级的空间站基本型将拥有十年的设计寿命、两架机械臂(大型安置在天和核心舱外、小型在问天号实验舱外)。2021年4月29日11时22分,天宫空间站的天和核心舱在海南文昌航天发射场发射成功。2022年7月24日14时22分,天宫空间站的问天实验舱在海南文昌航天发射场发射成功,并于翌日3时13分与天和核心舱前向端口对接。2022年10月31日15时37分,天宫空间站的梦天实验舱在海南文昌航天发射场发射成功。

已取消[编辑]

发射任务列表[编辑]

空间实验室阶段任务
载荷 载荷类型 任务类型 飞行次序 运载火箭 起飞时间(UTC+8) 发射工位 目标飞行器 结果
天宫一号 空间实验室 无人 1 改进型长征二号FT型运载火箭 2011年9月29日

21时16分03.507秒

酒泉卫星发射中心921工位 不适用 成功
神舟八号 载人飞船 无人 2 改进型长征二号F型运载火箭 2011年11月1日

05时58分10.430秒

酒泉卫星发射中心921工位 天宫一号 成功
神舟九号 载人飞船 有人 3 改进型长征二号F型运载火箭 2012年6月16日

18时37分24.558秒

酒泉卫星发射中心921工位 天宫一号 成功
神舟十号 载人飞船 有人 4 改进型长征二号F型运载火箭 2013年6月11日

17时38分02.666秒

酒泉卫星发射中心921工位 天宫一号 成功
长征七号首飞 测试任务 5 长征七号运载火箭基本型 2016年6月25日

20時00分07.413秒

文昌航天发射场201工位 不适用 成功
天宫二号 空间实验室 无人 6 改进型长征二号FT型运载火箭 2016年9月15日

22时04分12.428秒

酒泉卫星发射中心921工位 不适用 成功
神舟十一号 载人飞船 有人 7 改进型长征二号F型运载火箭 2016年10月17日

07时30分31.409秒

酒泉卫星发射中心921工位 天宫二号 成功
天舟一号 货运飞船 无人 8 长征七号运载火箭基本型 2017年4月20日

19時41分35.361秒

文昌航天发射场201工位 天宫二号 成功
空间站阶段任务(关键技术验证)
长征五号乙首飞 测试任务 9 长征五号乙运载火箭 2020年5月5日

18时00分27.092秒

文昌航天发射场101工位 不适用 成功
天和核心舱 空间站组件 无人 10 长征五号乙运载火箭 2021年4月29日

11时23分15.613秒

文昌航天发射场101工位 不适用 成功
天舟二号 货运飞船 无人 11 长征七号运载火箭基本型 2021年5月29日

20時55分29.373秒

文昌航天发射场201工位 天和核心舱 成功
神舟十二号 载人飞船 有人 12 改进型长征二号F型运载火箭 2021年6月17日

09时22分31.693秒

酒泉卫星发射中心921工位 天和核心舱 成功
天舟三号 货运飞船 无人 13 长征七号运载火箭基本型 2021年9月20日

15时10分11.392秒

文昌航天发射场201工位 天和核心舱 成功
神舟十三号 载人飞船 有人 14 改进型长征二号F型运载火箭 2021年10月16日

00时23分56.469秒

酒泉卫星发射中心921工位 天和核心舱 成功
空间站阶段任务(建造)
天舟四号 货运飞船 无人 15 长征七号运载火箭基本型 2022年5月10日

01时56分37.376秒

文昌航天发射场201工位 天和核心舱 成功
神舟十四号 载人飞船 有人 16 改进型长征二号F型运载火箭 2022年6月5日

10时44分10.460秒

酒泉卫星发射中心921工位 天和核心舱 成功
问天实验舱 空间站组件 无人 17 长征五号乙运载火箭 2022年7月24日

14时22分32.057秒

文昌航天发射场101工位 天和核心舱 成功
梦天实验舱 空间站组件 无人 18 长征五号乙运载火箭 2022年10月31日

15时37分23.191秒

文昌航天发射场101工位 天和核心舱 成功
天舟五号 货运飞船 无人 19 长征七号运载火箭基本型 2022年11月12日

10时03分12.374秒

文昌航天发射场201工位 天和核心舱 成功
神舟十五号 载人飞船 有人 20 改进型长征二号F型运载火箭 2022年11月29日

23时08分17.457秒

酒泉卫星发射中心921工位 天和核心舱 成功
成功率:100%

图集[编辑]

参考文献[编辑]

引用[编辑]

  1. ^ 中国空间站将于2022年左右建成——探秘“天宫”_中国经济网——国家经济门户. www.ce.cn. [2022-09-04]. 
  2. ^ 未来几个月 中国空间站工程还将实施3次重大发射任务_新闻中心_中国网. news.china.com.cn. [2022-09-22]. 
  3. ^ Barbosa, Rui. China preparing to build Tiangong station in 2021, complete by 2022. NASASpaceFlight.com. 1 March 2021 [2 March 2021]. 
  4. ^ 中国快步向国际空间站迈进. 美国之音. 2001-07-30 [2021-02-22]. (原始内容存档于2022-05-13) (中文). 
  5. ^ 李学勇:中国希望参加国际空间站计划. 新闻中心_新浪网. 2007-10-16 [2021-02-22]. (原始内容存档于2016-12-13). 
  6. ^ 中国宣布开放空间站 以德报怨未拒绝美参与. 多维新闻. 2018-05-29 [2021-02-22]. (原始内容存档于2022-04-15) (中文). 
  7. ^ 系统概述. [2008-12-02]. (原始内容存档于2011-11-24). 
  8. ^ 2020年前后 我国将在轨建成60吨级载人空间站. 中国广播网. 2011年9月29日 [2011年10月2日]. (原始内容存档于2011年10月3日) (中文(简体)). 
  9. ^ 天宫三号任务取消. 网易新闻. [2020-08-06]. (原始内容存档于2020-09-12). 

来源[编辑]

参见[编辑]