“天宫一号”结构示意图。

中国未来载人空间站构想图。

　　根据1992年中国正式提出的载人航天三步走计划，我们已经完成第一步的载人飞船实验。第二步是完成载人飞船和空间飞行器对接，并建立临时有人照料的空间实验室，这项工作随着“天宫一号”的发射正在展开。第三步，建造载人空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。国际空间站将在2020年退役，中国未来空间站却计划于2020年左右建成，这一时间上的巧合为中国空间科学发展带来了契机。

　　“天宫一号”太空实验室为空间站先遣兵

　　9月29日晚上发射的“天宫一号”是为建立空间站而准备的一个空间实验室，设计寿命为两年。它采用两舱构型，分别为实验舱和资源舱，重8.6吨，可用于航天员驻留期间的在轨工作和生活。实验舱的前端安有对接、对接测量和通信设备。绕地顺时针方向飞行的“天宫一号”，最重要的作用就是帮助航天员进行航天器交会对接实验。

　　“天宫一号”在整个载人航天工程中主要承担着两项重要使命：一是突破交会对接技术和组合体控制技术；二是作为空间实验室的雏形，验证空间站关键技术，为将来空间站的建设打基础。

　　“天宫一号”与准备11月发射升空的“神州八号”对接成功后，二者将以组合体的方式在太空飞行，由“天宫一号”对组合体进行控制。实验结束后，“神州八号”将返回地面，“天宫一号”继续在太空服役，等待“神九”和“神十”飞船前来对接。只有三次都对接成功，中国的载人航天工程第二步战略目标才全部达到。

　　中国空间站五大模块功能齐全

　　在先后掌握了载人飞船和货运飞船、空间对接与航天器长时间自主运行、航天员中期驻留等技术后，中国将在2017年以后开展大型、长期有人照料的空间站的建设工作，预计2020至2022年建成。但目前没有对2020大型空间站计划的详细介绍，官方只公布一些简单情况。

　　中国的基本型空间站大致包括一个核心舱、一艘货运飞船、一艘载人飞船和两个科学实验舱，能与各种实验舱、载人飞船和货运飞船对接，总重量在100吨以下。空间站核心舱长18.1米、最大直径4.2米，分为节点舱、生活控制舱和资源舱，是航天员的主要活动场所，也是空间站的管理控制中心。核心舱的节点舱段拥有5个对接口，用于对接实验舱和载人飞船，是空间站的联系枢纽，另外在资源舱尾部还有一个对接口，用于对接货运飞船。两个实验舱长度均为14.4米，最大直径4.2米，是开展空间实验的主要舱所，也可供航天员临时生活，其中1号实验舱还有部分控制功能。

　　各舱段具备自主飞行能力

　　类似于苏联的“和平”号空间站，中国的空间站各个舱段均为独立的航天器，具备自主飞行能力，这种设计增加了舱段本身的设计制造成本，从技术上说要逊色于国际空间站的设计。国际空间站俄罗斯的主要舱段具备自主飞行能力，但美国、欧洲和日本的舱段使用航天飞机运输并交大型机械臂安装，本身没有自主飞行能力。美国设计的CBM通用对接机构也更为简单，省去了自主飞行控制和精密对接机构的成本。不过从另一方面来说，具有自主飞行能力的航天器舱段虽然设计制造上较为复杂，成本相对更高，但避免了使用航天飞机这种复杂而昂贵的天地运输工具，降低了空间站整体的建设成本。

　　规模小建成速度快

　　中国在2020年前后建成的空间站核心舱和两个试验舱总计60多吨，加上一艘8吨级的神舟飞船和一艘13吨级的货运飞船也不过80多吨，这个质量不仅小于目前400多吨的国际空间站，也小于早已坠毁的约130吨的“和平”号空间站，甚至不如美国当年的空间实验室重。

　　尽管在规模上有所不足，不过中国空间站舱段性能并不逊色。而且中国的空间站仅需要“长征五号”发射3次即可完成基本建设，不会陷入国际空间站多年的尴尬境地——早期10年大多数时间用于建设空间站，以至于空间科研成果寥寥。对比国际空间站的规模，中国自主建设独立运行的空间站上两个实验舱足以满足多数空间科学实验的需求。未来中国多项空间科学，尤其是天文观测项目，将以空间站为载体实施。

　　或成2020年地球上空唯一空间站

　　今年7月，俄罗斯宇航官员宣布，打算在2020年国际空间站的使用期限结束后，把它沉入大海。届时，地球上空很可能只有一座空间站在飞行，那就是尚未命名的中国空间站。

　　受政治因素影响，美国一直拒绝中国参与国际空间站项目，中国空间科学项目对外交流合作也受到限制。但国际空间站将在2020年退役，中国未来空间站却计划于2020年左右建成，这一时间上的巧合也带来了契机。到时候我们可以开展国际合作，更好地和平开发、利用太空资源。

　　美国在布什总统时代曾决定2014年左右放弃国际空间站，而国际空间站要到2011至2012年才能建成，届时欧洲和日本的实验舱只使用了几分之一的设计寿命而已，更不要说他们发展的货运飞船无处可去。现任美国总统奥巴马因此决定延长国际空间站寿命到2020年，但这个时间点恰好与日本和欧洲设想的首次载人飞船发射时间冲突，欧日的载人飞船以后飞向何处，将是个有趣的话题。

　　不管国际空间站是否进一步延寿到2025甚至2028年，由于舱体的老化，中国2020年后建立的空间站都将是一个很有竞争力的空间科学研究平台。在手握核心资源的条件下，中国可以进行更广泛的国际合作，在合作中也将得到更多的实际利益。

　　（来源：中国日报网 蔡东海整理）