2021年4月29日，我们的头顶的浩瀚苍穹拥有中国人自己的空间站了。

　　2021年4月29日11点22分左右，长征五号B运载火箭在海南文昌发射中心发射升空并顺利抵达轨道，取得圆满成功，拉开了我国空间站建设的序幕。本次发射搭载的是我国空间站的重要组成部分：“天和”号核心舱。

　　长征五号B火箭点火升空，将天和号核心舱送入轨道

　　相信很多小伙伴和我一样乍一看有点懵：天和号核心舱空间站？咋不是天宫？我们不是一直说天宫几号么？为啥空间站突然改名叫天和了？

　　在这儿要先把这个概念和各位说清楚，我们的空间站并不叫天和号，天和号只是空间站的一部分。除了天和号，未来的整体空间站将由天和号、问天实验舱、梦天实验舱、天舟飞船、神舟飞船共同组成，这一个大整体的名字叫：天宫空间站。

　　怎么样？是不是成功的越来越糊涂了？

　　通俗来说，空间站就好像是机器人高达，天和号只是机器人的躯干和脑袋，问天、梦天两个实验舱是高达的手臂，神舟是高达的腿，天舟是高达的翅膀，他们共同组成的高达名字叫“天宫空间站”。

　　建成后的天宫空间站渲染图

　　现在我们已经把第一部分搭上去了，预计2022年，连胳膊带腿带翅膀全部在太空组装完毕，天宫空间站正式建成。届时，天宫空间站将拥有三室两厅，3个舱的活动空间总共能够达到110立方米。

　　中国空间站计划，是2021—2025年中国航天工程中的重头戏，所以为什么我们一定要做个空间站呢？

　　现在建设空间站的主要目的是做科研工作，做地面上不能很好实现或根本无法实现的实验。空间站绕着地球以接近第一宇宙速度运动，空间站里一直处于失重状态，或者说微重力状态，这就为那些需要长时间在失重条件下才能完成的实验提供了独一无二的条件。

　　在地球上，为了实现失重状态，通常要建造非常高的落塔，在实验舱下落的过程中实现维持仅数秒的微重力。坐落在北京中关村核心区东南，隶属于国家微重力实验室的落塔就是这样一种装置，该落塔建成于2003年，高度为116米，实验物品实际从83米处自由下落，可获得3.6秒的微重力状态。

　　3.6秒，在高速摄像机中其实不算短，但对确实需要长时间观测的项目真的是杯水车薪。比如微重力环境下植物生长规律，细胞分化情况。这些都没办法通过3.6秒一窥究竟。

　　这时，空间站的存在就非常有必要了。

　　另外，人类的太空征程是星空大海，空间站中的航天员不但是实验的执行者，其本身也是医学实验的对象。未来，人类要想进行载人深空探索，例如登陆火星，单程旅行需要八个月左右的时间，这就要求航天员必须有长期在太空生活的经验，这种经验必须在空间站上才能获得。

　　关于天和、天宫的背景，这两天大家可能已经被刷屏了，我们今天就着重说说中国空间站技术上有哪些过人之处。

　　首先，是电推技术，永远的神

　　这次发射的天和核心舱在许多关键技术上对美国实现了超越，其中就包括用于轨道维持的电推技术。由于空间站运行的400公里LEO轨道上仍存在稀薄的空气，导致在这一高度运行的航天器会由于轻微的大气摩擦逐渐减速，从而失去高度渐渐坠入大气。因此，必须定期对航天器进行轨道维持来确保其不因为大气摩擦坠入大气层。目前，国际空间站的轨道维持主要依靠对接在其尾部的货运飞船来实现。货运飞船的动力系统工作为其提高速度，从而维持轨道高度。而中国空间站的核心舱本身就配备了动力系统，而且采用的是极为先进的电推系统。通过电推进行轨道维持，不仅极大地提高了燃料使用效率，而且还极大的降低了货运飞船的出动频率，降低了空间站运行维护成本。这也是人类第一次将电推系统运用在载人航天器上。

　　其次，电力系统的全面崛起

　　超强电力这点真没夸张，国际空间站建设之初采用的综合衍架结构就是为了满足其多舱室巨大的耗电量需求。而我们的中国空间站采用新材料制成的柔性可折叠太阳翼的发电效率也远胜于国际空间站的综合衍架太阳翼。我们在两个实验舱共使用四组太阳翼的情况下实现了100千瓦的发电功率，能源转换效率高达30%。完全超过完全超越国际空间站发电能力，而且目前仅需要支持三舱运行，这意味着中国空间站的电量将有极大的冗余。不仅发电量巨大，我们的新材料太阳翼还不需要国际空间站上沉重且复杂的散热片进行散热。可想而知如果有一天我们将这种技术应用到大型衍架空间站上，发电量将是多么的恐怖。

　　正在接受光照测试的砷化镓柔性太阳能电池翼

　　国际空间站有16个国家参与建设，但是各国产品并未完全统一标准，例如美国NASA、美国SpaceX（龙飞船）、俄罗斯、欧盟等舱段对接口的制式都不相同，必须改装或加装转接口才能相互连接；实验室的标准也不尽相同，各做各的。

　　由于“天宫”号空间站完全由中国自主研发，有着更好的标准化设计，减少了不必要的浪费。

　　天宫号空间站整体结构

　　最后，国际合作，大国担当

　　国际空间站虽有“国际”之名，但实际上只有参与建设的16个国家可以“玩”。即便如此，这几个国家所享有的使用时间和使用空间也极不均衡。

　　中国空间站更显大国担当，首次明确向所有联合国成员开放。比如联合国外层空间事务办公室和中国航天局一起挑出了9大研究项目，利用空间站上十多个冰箱大小的实验加，开展多种类型的科学实验。目前已经敲定的最有名的项目是加拿大驻挪威首席科学家负责的“太空肿瘤”项目，准备在中国空间站上做一个31天的实验，看微重力能不能减缓癌细胞的成长速度。

　　中国空间站建造时间表

　　而早在2017年，也已经有德国宇航员在中国航天局接受了生存训练，未来国际友人在中国空间站上出现是大概率事件。中国空间站之所以引发强烈关注，是因为从规划中我们已经看到了严谨、科学和自信，知道它必然超越前辈。

　　虽然“天和”号核心舱只是空间站的第一个组件，后续还有大量的实验任务，但过去的30年历程告诉我们，中国载人航天正是这样步履稳健地实现一个又一个目标的。

　　中国天宫，未来可期！