长征五号B火箭点火升空，将天和号核心舱送入轨道 | Tea-tia摄

天宫空间站将是中国第一个长期有人驻守的太空站。

空间站是什么？

所谓空间站，是一种在近地轨道上长时间运行的，可供多名航天员长期驻留工作生活、开展空间实验的载人航天器。

人类载人航天历史上曾经出现过四个系列共12座空间站。1971年第一座空间站“礼炮”1号升空，质量为18吨。半个世纪后的今天，唯一在轨运行的国际空间站总质量达到了420吨，宛若一座太空宫殿。

现在凡是中国有了什么新技术或者新进展，大家都喜欢和美国比一比。

本文的标题你没看错，美国自己只搞过一次独立的空间站项目，就是天空实验室，SkyLab，已经于1979年坠毁了。现在的国际空间站，是一个国际合作项目，美国只是参与方之一。

至于大名鼎鼎的国际空间站，则是美国拉上俄罗斯和欧空局，再加上日本和加拿大两个小伙伴，五家联合搞起来的。

美国需要俄罗斯的技术，也需要俄罗斯的运载能力。尤其在航天飞机停用之后，相当一段时间内完全依赖俄罗斯向国际空间站运人和物资。至于在航天领域更有实力的中国，却被美国特别禁止参与国际空间站。所以中国独立搞，某种程度上也是没办法。

建成后的天宫空间站渲染图 | CNSA

中国未来的空间站被命名为“天宫”，将由1个核心舱 + 2个实验舱组成，形成“T”字形结构，可以靠泊1艘货运飞船和2艘载人飞船，如果将以上这些都算上，质量将达到100吨左右。

天和号核心舱正样 | CMS

空间站有什么用?

空间站建成后，将是航天员的“太空之家”，也是科学研究的“太空实验室”。一流的太空实验平台，将为科学家们取得世界级的重大突破提供有力保障。

按规划，空间站将在轨运行10年以上。围绕地球运行期间，将面向前沿科学探索、人类生存和太空活动，支持开展大规模的空间科学实验、技术试验和空间应用等活动。

空间站资源十分宝贵，经过科学且慎重的遴选，空间站上将搭载安装包括生物学、材料科学、基础物理、微重力、流体等类别相关的科学研究实验设施。

包括与空间站共轨飞行的巡天望远镜在内，空间站规划部署了密封舱内的十多个科学实验柜、舱外暴露实验平台。这些科学实验柜，每一个都可看成是一个小型的太空实验室，支持一个或多个方向的空间科学与应用研究。

四大“神器”令人惊叹

这次发射的核心舱外形炫酷，体型硕大。然而，你是否知道它所携带的“神器”有哪些？

01

电推发动机

电推发动机是一种不依赖化学燃烧就能产生推力的设备。它将太阳能转化为电能，电能再转化为机械能，具有比冲高、推力小、精度高、寿命长等特点。由于电推发动机不再需要使用固体或液体燃料，因而省去了很多复杂的机构，不仅能大幅减少航天器对燃料的需求，也能大幅减轻航天器的重量。

“天和”号核心舱上配置了大功率LT-100型霍尔电推系统，等到空间站建成后，一年只需发射一艘13吨级“天舟”货运飞船就可以满足燃料补给需求，而这方面国际空间站每年需要发射4艘货运飞船。

02

砷化镓太阳能电池翼

“天和”号核心舱上使用了目前世界上最先进的三结砷化镓太阳能电池翼。它的光电转换效率高达30%以上，而传统的晶硅电池通常只有20%左右，理论上限也只不过33%。此外，它还具有很好的耐温性，250℃高温也能正常工作。

在“天和”号上使用的太阳翼单侧翼展为13米，而明年将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30米！届时，“天宫”号空间站的供电能力将达到100千瓦，而体量是“天宫”号4倍的国际空间站只能提供80余千瓦电量，而且还必须外挂散热片。

正在接受光照测试的砷化镓柔性太阳能电池翼

03

机械臂

“天和”号上还装备了一只强大有力的“手臂”——长约10米的七自由度机械臂，包含2根臂杆、2个末端作用器、2台手眼相机和2台肘部相机。它能够在太空中轻松抓取重达25吨的物体，真实模拟人的手臂灵活转动，将物体运送至空间站外部的任何位置。它甚至还能通过选择合适的转位基座实现舱外爬行。

机械臂的主要功能包括空间站舱段转位与辅助对接、悬停飞行器捕获与辅助对接、支持航天员出舱活动、舱外各类负载搬运、舱外状态监视检查、舱外设备安装、更换或维修等。

机械臂是空间站的核心技术之一，当今世界上只有极个别的国家掌握。

比如目前国际空间站上使用的是加拿大斯巴宇航公司生产的第二代空间站遥控机械臂系统，俗称“加拿大臂2”。加拿大也因这项重要贡献获得了国际空间站3%的使用权。

国际空间站上的“加拿大臂2” | NASA

04

节点舱

节点舱是组件多舱体空间站的重要部件之一，有了它，空间站才能像搭积木一样越建越大。虽说它是空间站的“标配”，但“天和”上的节点舱却有着独到之处。

它作为核心舱的一部分，是最早进入太空的舱段之一。它像立方体一样提供了前、后、左、右、上、下六个方向的接口，其中前向接口与生活控制舱相连，左右两个方向专门用于“问天”和“梦天”两个实验舱的停泊，轴向对接口和对地方向对接口主要用于飞船的对接或停泊。

天和号节点舱，正前方的即为轴向对接口

节点舱所有的对接口将同时适配“神舟”载人飞船和“天舟”货运飞船。加之核心舱的资源舱一侧也有一个对接口，这样就可以同时停靠3艘飞船，至于是载人还是货运，理论上讲可随意搭配，具有很大的灵活性。

天和号节点舱，有护栏的为航天员出舱口 | 中国航天科技集团

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