中國空間站工程
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中國空間站工程[2],又稱天宮計劃,是中華人民共和國獨立進行的一個太空站研發建造計劃,同時也是自1992年起正式立項的中國載人航天工程的一部分。其最終目標是要在中華人民共和國的主導下,於低地軌道上自主建設並執行一個可與和平號太空站相媲美的第三代積木式構型太空站,即天宮空間站[3],首三個模組在2022年10月全面建成。而在此之前,中國已在其早先發射的天宮一號目標飛行器和天宮二號空間實驗室等一系列相關的實驗任務中完成了相應技術的試驗和驗證。
![]() 任務標識 | |
國家 | ![]() |
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組織 | 中國載人航天工程辦公室 國家航天局 |
目標 | 「建設中國人自己的空間站」[1] |
狀態 | 進行中 |
航天計劃信息 | |
持續時間 | 2010年-(以立項時間計算) |
首次航天飛行 | 天宮一號(首次無人發射) 神舟八號(首次無人狀態全任務演練) |
首次載人航天飛行 | 神舟九號 |
成功次數 | 8(航天員乘組進駐次數) |
發射地點 | 中國文昌航天發射場 LC-101(一號發射工位) LC-201(二號發射工位) 酒泉衛星發射中心 921發射工位 |
航天器信息 | |
航天器類型 | |
載人航天器 | |
乘員數量 | 3人(載人飛船最大容納人數) 6人(空間站最大容納人數) |
運載火箭 |
發展背景
編輯1、載人飛船(左上,即「神舟號」)
2、目標飛行器以及小型空間實驗室(右上,即「天宮一號」和「天宮二號」,按照國際標準為第一代太空站)
3、試驗性太空站(左下,即「天宮三號」,按照國際標準為第二代太空站,已取消)
4、太空站(右下,即「天宮號太空站」,按照國際標準為第三代太空站,圖為早期概念構型)
中華人民共和國早在2001年就希望藉與歐洲太空總署的合作機會參與國際太空站的建設[4],並隨後幾年多次表態希望參與國際太空站建設[5],但屢次以技術保密、資金短缺等理由被拒絕[6]。2011年美國總統奧巴馬和美國國會通過沃爾夫條款,立法禁止了美國太空總署與中華人民共和國國家航天局進行任何科學或技術交流。因此,中華人民共和國不得不自行試驗研究並開發太空站系統。
天宮計劃分兩個階段進行。試驗階段包括天宮一號目標飛行器、天宮二號空間實驗室(計劃變更)、天宮三號試驗核心艙(已取消)。之後開始正式組建常駐的天宮空間站,預計營運十年以上,最少採用三個軌道艙組成,不低於60噸,最大規模可升級達180噸。其組成過程中將先發射無人空間實驗室,而後再用運載火箭將載人飛船送入太空,與停留在軌道上的實驗室交會對接,太空人從飛船的附加段進入空間實驗室,開展工作。太空人的生活必需品和工作所需的材料、裝置均由飛船運送,載人飛船停靠在實驗室外邊,作為應急救生飛船。如果實驗室發生故障,可隨時載太空人返回,太空人工作完成後,乘飛船返回[7]。
2011年9月29日,第一個先導試驗型的太空站天宮一號發射。2016年9月15日,發射天宮二號。中華人民共和國於2011年至2019年超前進行了所有試驗工作,於2021年左右開始在軌組建自己的80噸級載人太空站,並開展大規模的空間應用[8]。
歷程和演化
編輯立項
編輯2010年9月25日,中共中央總書記胡錦濤主持召開中共中央政治局常委會會議,批准了《載人太空站工程實施方案》。方案中提出載人太空站工程的任務目標是在2016年前後,研製並行射8噸級空間實驗室,突破和掌握太空人中期駐留、再生式生命保障以及貨運飛船補加等太空站關鍵技術,開展一定規模的空間應用;在2020年前後,研製並行射基本模組為20噸級艙段組合的太空站,突破和掌握近地太空站組合體的建造和營運技術、近地空間長期載人飛行技術,開展較大規模的空間應用,為經濟社會發展提供先進的空間技術平台。
技術驗證
編輯前期技術試驗
編輯空間實驗室階段
編輯根據載人太空飛行工程第二步任務規劃,中國在2011年9月29日於酒泉衛星發射中心成功發射了天宮一號目標飛行器,2016年退役,並且已在北京時間2016年9月15日晚間22時12分04秒於酒泉衛星發射中心成功發射天宮二號空間實驗室替補。另外發射了4艘飛船——無人的神舟八號和載人的神舟九號、神舟十號、神舟十一號——進行交會對接試驗,至2019年全數取得成功。
自動交會對接技術
編輯手動交會對接及短期在軌駐留技術
編輯14噸級中型運載火箭技術突破
編輯中期在軌駐留及貨運飛船技術
編輯全面建成
編輯20噸級大型運載火箭技術突破
編輯太空站階段
編輯中國未來的大型常駐太空站定名「天宮空間站」。於2021年4月29日發射核心艙,2021至2023年間在空間組建。計劃營運十年以上。
分系統
編輯空間實驗室/太空站
編輯已完成
編輯- 天宮一號目標飛行器(2011年9月29日發射) —— 從酒泉由長二F發射,先後與無人的神舟八號以及載人的神舟九號、神舟十號對接,成功完成功能除錯、短期駐紮任務並且掌握了太空會合對接技術等一系列測試任務。
- 天宮二號空間實驗室(2016年9月15日發射) —— 從酒泉由長二F發射,先後與載人的神舟十一號以及無人的天舟一號貨運飛船對接,成功完成中期駐紮任務及掌握空間補給技術等實用研究任務。
進行中
編輯- 天宮空間站(預定2021年至2022年間組建) :計劃於2021年至2022年間從文昌由長五乙依次發射天和核心艙、問天實驗艙及夢天實驗艙三段空間艙,並在空間組合成天宮空間站的基本型(T字型),並與多艘天舟貨運飛船和神舟載人飛船對接,以完成長期長久不斷續的常駐任務(每組太空人駐紮長達6月後進行輪替)。此後還可能在基本型的基礎上增加三艙(未命名艙段A、B、C)構成太空站的擴充型(十字型)。60噸級的太空站基本型將擁有十年的設計壽命、兩架機械臂(大型安置在天和核心艙外、小型在問天號實驗艙外)。2021年4月29日11時22分,天宮空間站的天和核心艙在海南文昌太空發射場發射成功。2022年7月24日14時22分,天宮空間站的問天實驗艙在海南文昌太空發射場發射成功,並於翌日3時13分與天和核心艙前向埠對接。2022年10月31日15時37分,天宮空間站的夢天實驗艙在海南文昌太空發射場發射成功。
已取消
編輯發射任務列表
編輯空間實驗室階段任務 | |||||||||||
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載荷 | 載荷類型 | 任務類型 | 飛行次序 | 運載火箭 | 起飛時間(UTC+8) | 發射工位 | 目標飛行器 | 結果 | |||
天宮一號 | 空間實驗室 | 無人 | 1 | 改進型長征二號FT型運載火箭 | 2011年9月29日
21時16分03.507秒 |
酒泉衛星發射中心921工位 | 不適用 | 成功 | |||
神舟八號 | 載人飛船 | 無人 | 2 | 改進型長征二號F型運載火箭 | 2011年11月1日
05時58分10.430秒 |
酒泉衛星發射中心921工位 | 天宮一號 | 成功 | |||
神舟九號 | 載人飛船 | 有人 | 3 | 改進型長征二號F型運載火箭 | 2012年6月16日
18時37分24.558秒 |
酒泉衛星發射中心921工位 | 天宮一號 | 成功 | |||
神舟十號 | 載人飛船 | 有人 | 4 | 改進型長征二號F型運載火箭 | 2013年6月11日
17時38分02.666秒 |
酒泉衛星發射中心921工位 | 天宮一號 | 成功 | |||
長征七號首飛 | 測試任務 | 5 | 長征七號運載火箭基本型 | 2016年6月25日
20時00分07.413秒 |
文昌太空發射場201工位 | 不適用 | 成功 | ||||
天宮二號 | 空間實驗室 | 無人 | 6 | 改進型長征二號FT型運載火箭 | 2016年9月15日
22時04分12.428秒 |
酒泉衛星發射中心921工位 | 不適用 | 成功 | |||
神舟十一號 | 載人飛船 | 有人 | 7 | 改進型長征二號F型運載火箭 | 2016年10月17日
07時30分31.409秒 |
酒泉衛星發射中心921工位 | 天宮二號 | 成功 | |||
天舟一號 | 貨運飛船 | 無人 | 8 | 長征七號運載火箭基本型 | 2017年4月20日
19時41分35.361秒 |
文昌太空發射場201工位 | 天宮二號 | 成功 | |||
太空站階段任務(關鍵技術驗證) | |||||||||||
長征五號乙首飛 | 測試任務 | 9 | 長征五號乙運載火箭 | 2020年5月5日
18時00分27.092秒 |
文昌太空發射場101工位 | 不適用 | 成功 | ||||
天和核心艙 | 太空站組件 | 無人 | 10 | 長征五號乙運載火箭 | 2021年4月29日
11時23分15.613秒 |
文昌太空發射場101工位 | 不適用 | 成功 | |||
天舟二號 | 貨運飛船 | 無人 | 11 | 長征七號運載火箭基本型 | 2021年5月29日
20時55分29.373秒 |
文昌太空發射場201工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
神舟十二號 | 載人飛船 | 有人 | 12 | 改進型長征二號F型運載火箭 | 2021年6月17日
09時22分31.693秒 |
酒泉衛星發射中心921工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
天舟三號 | 貨運飛船 | 無人 | 13 | 長征七號運載火箭基本型 | 2021年9月20日
15時10分11.392秒 |
文昌太空發射場201工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
神舟十三號 | 載人飛船 | 有人 | 14 | 改進型長征二號F型運載火箭 | 2021年10月16日
00時23分56.469秒 |
酒泉衛星發射中心921工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
太空站階段任務(建造) | |||||||||||
天舟四號 | 貨運飛船 | 無人 | 15 | 長征七號運載火箭基本型 | 2022年5月10日
01時56分37.376秒 |
文昌太空發射場201工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
神舟十四號 | 載人飛船 | 有人 | 16 | 改進型長征二號F型運載火箭 | 2022年6月5日
10時44分10.460秒 |
酒泉衛星發射中心921工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
問天實驗艙 | 太空站組件 | 無人 | 17 | 長征五號乙運載火箭 | 2022年7月24日
14時22分32.057秒 |
文昌太空發射場101工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
夢天實驗艙 | 太空站組件 | 無人 | 18 | 長征五號乙運載火箭 | 2022年10月31日
15時37分23.191秒 |
文昌太空發射場101工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
天舟五號 | 貨運飛船 | 無人 | 19 | 長征七號運載火箭基本型 | 2022年11月12日
10時03分12.374秒 |
文昌太空發射場201工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
神舟十五號 | 載人飛船 | 有人 | 20 | 改進型長征二號F型運載火箭 | 2022年11月29日
23時08分17.457秒 |
酒泉衛星發射中心921工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
太空站階段任務(應用與發展) | |||||||||||
天舟六號 | 貨運飛船 | 無人 | 21 | 長征七號運載火箭基本型 | 2023年5月10日
21時22分51.052秒 |
文昌太空發射場201工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
神舟十六號 | 載人飛船 | 有人 | 22 | 改進型長征二號F運載火箭 | 2023年5月30日
09時31分13.480秒 |
酒泉衛星發射中心921工位 | 天和核心艙 | 成功 | |||
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圖集
編輯-
天宮一號&二號與神舟飛船對接組合體示意圖
-
天宮空間站2022年8月構型示意圖
參見
編輯參考資料
編輯- ^ 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].
- ^ 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]. (原始內容存檔於2022-09-18).
- ^ Barbosa, Rui. China preparing to build Tiangong station in 2021, complete by 2022. NASASpaceFlight.com. 1 March 2021 [2 March 2021]. (原始內容存檔於2021-03-02).
- ^ 中国快步向国际空间站迈进. 美國之音. 2001-07-30 [2021-02-22]. (原始內容存檔於2022-05-13) (中文).
- ^ 李学勇:中国希望参加国际空间站计划. 新聞中心_新浪網. 2007-10-16 [2021-02-22]. (原始內容存檔於2016-12-13).
- ^ 中国宣布开放空间站 以德报怨未拒绝美参与. 多維新聞. 2018-05-29 [2021-02-22]. (原始內容存檔於2022-04-15) (中文).
- ^ 系统概述. [2008-12-02]. (原始內容存檔於2011-11-24).
- ^ 2020年前后 我国将在轨建成60吨级载人空间站. 中國廣播網. 2011年9月29日 [2011年10月2日]. (原始內容存檔於2011年10月3日) (中文(簡體)).
- ^ 天宫三号任务取消. 網易新聞. [2020-08-06]. (原始內容存檔於2020-09-12).
外部連結
編輯- 中國將建設基本型空間站 (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)