? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?航天時代?中國空間站?第一個空間實(shí)驗(yàn)室天宮一號

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2021-07-21? ?青野云麓

天宮一號（Tiangong-1），為中國載人航天工程發(fā)射第一個目標(biāo)飛行器，是中國第一個空間實(shí)驗(yàn)室，也是中國邁入航天“三步走”戰(zhàn)略的第二步第二階段。

天宮一號于2011年9月29日發(fā)射升空；于2016年3月16日，天宮一號正式終止數(shù)據(jù)服務(wù)；于2018年4月2日再入大氣層，銷毀部分器件。

天宮一號發(fā)射入軌，先后與神舟八號、神舟九號和神舟十號飛船完成多次空間交會對接，為中國載人航天發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。

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飛行任務(wù)

飛行程序

1、天宮一號在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射。經(jīng)兩次變軌后進(jìn)入高度約350千米的近圓軌道，并完成飛行器平臺在軌測試。

2、在神舟飛船發(fā)射前，目標(biāo)飛行器開始降軌調(diào)相，進(jìn)入高度約343千米的對接軌道，等待與飛船交會對接。

3、天宮一號在軌飛行期間，將分別與神舟八號、神舟九號和神舟十號飛船進(jìn)行交會對接，形成剛性連接的組合體。

4、組合體飛行任務(wù)結(jié)束后，天宮一號與飛船分離。

5、待飛船返回后，天宮一號升軌到高度約370千米的近圓軌道，轉(zhuǎn)入長期在軌運(yùn)行管理模式，開展空間科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)，并等待下次交會對接。

6、天宮一號壽命末期，主動離軌，隕落南太平洋。

主要任務(wù)

1、天宮一號作為交會對接目標(biāo)，與神舟八號、神舟九號以及神舟十號配合完成空間交會對接飛行試驗(yàn)。

2、保障航天員在軌短期駐留期間的生活和工作，保證航天員安全。

3、開展空間應(yīng)用、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)、航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)以及空間站技術(shù)實(shí)驗(yàn)。

4、初步建立短期載人、長期無人獨(dú)立可靠運(yùn)行的空間實(shí)驗(yàn)平臺，為建造空間站積累經(jīng)驗(yàn)。

任務(wù)目的

1、研制發(fā)射天宮一號目標(biāo)飛行器，與神舟飛船共同完成航天器空間交會對接飛行試驗(yàn)。

2、運(yùn)行短期有人照料的載人空間試驗(yàn)平臺，進(jìn)行航天員空間駐留試驗(yàn)，以及載人空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證。

3、進(jìn)行對地遙感、空間環(huán)境和空間物理探測、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)、航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)及空間技術(shù)試驗(yàn)。

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艙體組成

天宮一號目標(biāo)飛行器為全新研制，采用實(shí)驗(yàn)艙和資源艙兩艙構(gòu)型，全長10.4米，艙體最大直徑3.35米，起飛質(zhì)量8506千克，艙體最大直徑達(dá)3.35米，設(shè)計(jì)在軌壽命2年。

實(shí)驗(yàn)艙體

實(shí)驗(yàn)艙主要負(fù)責(zé)航天員工作、訓(xùn)練及生活，為全密封環(huán)境，內(nèi)設(shè)睡眠區(qū)，以及航天員保持骨骼強(qiáng)健的健身區(qū)。該艙由密封艙和非密封后錐段組成，最大直徑3.35米，軸向長度6.4米，密封艙有效活動空間約15立方米，非密封后錐段安裝遙感試驗(yàn)設(shè)備。

實(shí)驗(yàn)艙前端安裝被動對接機(jī)構(gòu)及交會對接測量合作目標(biāo)，與飛船對接后，可形成直徑0.8米的轉(zhuǎn)移通道。

資源艙體

資源艙的主要任務(wù)是為天宮一號的飛行提供能源保障，并控制飛行姿態(tài)；主要為柱狀非密封艙，配置推進(jìn)系統(tǒng)、太陽電池翼等，為空間飛行提供動力和能源。艙體直徑2.775米，軸向尺寸3.2米。電池翼展開后總長18.405米。

發(fā)射火箭

天宮一號由改進(jìn)型長征二號F/T1火箭發(fā)射；該型號火箭在原長征二號F火箭的基礎(chǔ)上，研制了新型整流罩，并對助推器、控制系統(tǒng)和故障檢測系統(tǒng)等進(jìn)行了改進(jìn)，提高了運(yùn)載能力和入軌精度?；鸺L52米，起飛質(zhì)量49.3萬千克，運(yùn)載能力8600千克。

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運(yùn)載物品

天宮一號主要搭載物品有：

1、航天食品，包括蔬菜、肉類、水果和復(fù)水湯等，其中，大部分為實(shí)驗(yàn)品，不可食用。

2、實(shí)驗(yàn)艙搭載體育鍛煉設(shè)施和娛樂設(shè)施，以及提前收錄有影音節(jié)目的筆記本電腦。

3、一枚中國結(jié)、四種瀕臨滅絕的植物種子和300面國際宇航聯(lián)合會會旗。

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關(guān)鍵技術(shù)

天宮一號作為空間實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分，其關(guān)鍵技術(shù)為“空間交會對接”；該技術(shù)是追蹤飛行器和目標(biāo)飛行器在預(yù)定的空間軌道交會，并在結(jié)構(gòu)上連成一體的過程。

技術(shù)作用

空間交會對接主要有三個方面的作用：

1、用于大型空間設(shè)施的建造、運(yùn)行和維修。

2、用于為長期在軌運(yùn)行的空間設(shè)施提供物資補(bǔ)給、人員運(yùn)輸和空間救援。

3、是用于登月和深空探索等航天任務(wù)。

技術(shù)難點(diǎn)

首次交會對接任務(wù)具有四個方面的難點(diǎn)：

1、技術(shù)要求高。發(fā)射神舟飛船的運(yùn)載火箭入軌精度指標(biāo)比工程前期有大幅提高；載人飛行器在軌壽命要求大幅提高。

2、新技術(shù)采用多。首次使用了運(yùn)載火箭高精度迭代制導(dǎo)技術(shù)，組合體控制和管理技術(shù)等。

3、驗(yàn)證難度大。由于受地面環(huán)境和試驗(yàn)條件限制，部分新研設(shè)備在空間環(huán)境下的功能性能指標(biāo)無法得到全面真實(shí)的驗(yàn)證，尚需通過飛行試驗(yàn)考核。

4、組織實(shí)施復(fù)雜。由于任務(wù)持續(xù)時間長，發(fā)射次數(shù)多，整體性、時效性和關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，交會對接過程關(guān)鍵事件多、決策點(diǎn)多，對任務(wù)組織指揮、各系統(tǒng)協(xié)同工作提出了前所未有的挑戰(zhàn)。

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任務(wù)意義

天宮一號的發(fā)射標(biāo)志著中國邁入中國航天“三步走”戰(zhàn)略的第二步第二階段；同時也是中國空間站的起點(diǎn)，標(biāo)志著中國已經(jīng)擁有建立初步空間站，即短期無人照料的空間站的能力。（《科技視界》 評）

天宮一號作為載人航天空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 平臺，共進(jìn)行了地球環(huán)境監(jiān)測、空間環(huán)境探測、復(fù)合膠體晶體生長三個方面的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，獲得了大量寶貴的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于國土資源、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、油氣、礦產(chǎn)、海洋、城市熱島、大氣環(huán)境探測、材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究。（中國載人航天官網(wǎng) 評）