天宫一号

  天宫一号模拟截图

天宫一号是中国首个空间实验室的名称，中国将于2010年—2011年底发射“天宫一号”目标飞行器，分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接。从而建立第一个中国空间实验室。中国载人航天工程新闻发言人2011年9月20日宣布，天宫一号将于9月27日至30日在酒泉择机发射。天宫一号目标飞行器、长征二F运载火箭组合体已转运至发射区。

基本信息

　　飞行器名称:天宫一号  

天宫一号近图

飞行器生产国家:中国　　发射时间:2011年9月29日21∶20-21∶30　　发射目的:属于航天发射第二步第二阶段空间实验室阶段任务，为中国航天第三步建设空间站做准备。建成中国首个空间实验室，为中国航天建设空间站做准备。　　发射项目:发射两年后与神舟八号、神舟九号、神舟十号完成对接任务。　　飞行器截图:右图是近图。　　发射意义:标志着中国已经拥有建设初步空间站，即短期无人照料的空间站的能力。　　运载火箭:改进型长征二号F运载火箭　　天宫一号目标飞行器的包装箱是迄今中国空间技术研究院使用的最大包装箱，其先进的减震、温控性能是“天宫一号”顺利运抵发射场的保证。　　技术难点:两个航天器必须在高速飞行的状态下，在同一时间到达太空同一位置，如失误则有相撞风险。

名称由来

　　“天宫一号”的名字让人联想起中国古代四大名著之一《西游记》中的故事《大闹天宫》。此外，“天宫”是中华民族对未知太空的通俗叫法。因此，起以“天宫一号”为目标飞行器命名，应该会很好地得到国人的共鸣。这个飞行器实际上就是空间实验站的雏型。从“神七”到“神十”，是为了检验航天员太空实验的能力和对接空间实验站的技术成熟度。此后就是载人航天工程的第三步——实现建立太空实验站并进行料理。届时将会交替发射载人飞船和货运飞船。天宫一号的学名叫“目标飞行器”，因为，其后发射的几艘神舟飞船将与它进行对接，完善航空器交汇对接技术。用专业人士的话说，“天宫一号”既是一个空间交会对接的目标飞行器，又是一个简易的空间实验室，中国准备利用这个平台，要进行空间实验室的有关技术试验。　　  

天宫一号

组成结构

　　天宫一号空间实验室长约9米、最大直径3.35米、重量约8.5吨，采用两舱结构，分别是实验舱和资源舱。实验舱本体分为前锥段、圆柱段和后锥段；密封的前锥段和柱段为航天员短期驻留提供了在轨生活工作空间，可容纳3名航天员生活；后部非密封的后锥段安装再生生保设备；在前锥段前部还装有空间交会对接设备。资源舱则包括发动机和电源装置等，外部安置太阳翼，用于提供轨道与姿态控制、电力能源供应、热控环控。天宫一号目标飞行器将使用折叠式的5片太阳能电池板，这是中国中低轨道航天器最复杂的太阳翼设计。

发射任务

　　“神七”升空，举国振奋。在神七实现“太空行走”后，中国的空间站距离我们越来越近了。　　根据中国载人航天工程网的消息，中国未来的空间站的名称叫“天宫”。这是一个具有浓郁中国特色、寄托了华人无限憧憬的名字。　　根据规划，中国将在2011年发射“天宫”一号目标飞行器。“天宫”一号实际上是空间实验室的实验版，采用两舱构型，分别为实验舱和资源舱。之后，再发射“神舟八号”。“神八”是一艘无人的神舟飞船，与“天宫”一号进行无人自动对接试验。2015年前，再陆续发射“天宫”二号、“天宫”三号两个空间实验室。 “天宫”二号将主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。“天宫”三号将主要完成验证再生生保关键技术试验、航天员中期在轨驻留、货运飞船在轨试验等，还将开展部分空间科学和航天医学试验。　　我国目前在研制的空间实验室采用两舱结构，分别为实验舱和资源舱。实验舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件，可用于航天员驻留期间在轨工作和生活，密封的后锥段安装再生生保等设备。实验舱前端安装一个对接机构，以及交会对接测量和通信设备，用于支持与飞船实现交会对接。资源舱为轨道机动提供动力，为飞行提供能源。 建设实现空间站的关键技术是“空间交会对接”。两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调，在同一时间到达太空同一位置的过程称为交会。对接是在交会的基础上，通过专门的对接机构将两个航天器连接成一个整体。实现两个航天器在太空交会对接的系统，称为交会对接系统。　　空间交会对接技术难度很大，因为空间实验室体积都比较大，发射空间实验室的时候是不装人的，人是后来通过航天飞机或者飞船送上去的。人要进入到空间实验室，航天飞机或飞船就必须和空间实验室对接起来。这个难度很大，在太空中的空间实验室和航天飞机都是高速运行的，时速到达28000公里以上，在对接过程中，如果计算不准，就可能发生飞船相撞事故。　　空间交会对接控制方法有两种，一种是人工控制、另一种是自动控制。用人工控制来完成太空交会对接可以提高交会对接的成功率。自动控制交会对接可靠性高，不需考虑人员的安全和救生问题。在航天器的交会对接技术方面，未来的发展趋势是人工控制和自动控制相结合，以提高交会对接的灵活性、可靠性和成功率。　　目前我国的火箭最大运载能力只有10吨，不仅无法将体积更大、重量更重的空间实验室发射升空，也满足不了空间实验室在运行期间所需大量物资的运输要求。在后续的发射中，将采用新一代大推力长征5号火箭。长征5号火箭的运载能力可达25吨，基本与国际上的顶级水平相当，可以满足在低轨道发射空间实验室的需要。　　人类目前载人航天活动的终极目的，是将实验室搬上太空，利用太空微重力高真空的独特环境，开展地面无法进行的生命科学、材料科学等实验，从而为人类造福。  

天宫一号模拟对接效果图

^[2]太空生命科学试验不仅可以进行植物育种、发明新的药物，而且在半导体、特种材料、天文学、对地观测等方面的好处更是不一而足。因此，以神七为起点的空间站建设，将为科学研究带来更大的舞台。^[3]

最新及预期进程介绍

对接介绍

　　“空间交会对接”，简称“交会对接”，是建立空间站最基本最关键的技术，其原理是通过轨道参数的协调，让两个或两个以上的航天器在同一时间到达太空同一位置，然后再通过专门的对接机构将其连为一个整体。　　交会对接根据航天员介入的程度和智能控制水平可分为手控、遥控和自主3种方式。具体的方法一般是先将目标飞行器发射入轨并精确测定其运行轨道，当其飞经待发飞行器发射场上空时，通过择机发射使后者与前者运行在相同的轨道上，并且将距离控制一定范围内，随后再依靠飞行器本身的机动能力让两者逐渐连为一体。

对接过程

　　  

天宫一号效果图

中国在神八、神九、神十任务中，将突破无人与有人飞船对接技术，并建设首个名为“天宫一号”的空间实验室。这是载人航天工程副总指挥、神七任务总指挥部副总指挥长张建启在接受中国载人航天工程网专访时透露的。　　“天宫一号”之后，将发射“神八”、“神九”、“神十”与之对接。关于对接类型，张建启说，“神八”肯定是无人对接，有人对接是“神九”还是“神十”，主要看“神八”交会对接是否顺利，只有3次对接成功，第二步战略目标才能全部达到。　　“交会对接”成功无疑是达成战略目标的关键，而这是举世公认的航天技术瓶颈，在国外载人航天活动早期，航天器在空间交会对接过程中就曾失败。比如，俄罗斯“进步M3-4”飞船与“和平”号空间站在对接过程中“相撞”。　　对于我国的交会对接技术实力，神舟飞船原总设计师戚发轫说，“神舟”系列飞船从“神舟”八号开始有了许多技术改进，成为一种崭新的天地往返飞行器。其中，交会对接功能是其最主要的特色，航天员可以根据电视图像操纵飞船，使其紧跟目标飞行器。

航天员选拔

　　针对女性何时能加入中国航天员的队伍，中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任王兆耀在2008年9月27日举行的国新办发布会上表示，中国暂时没有选拔女航天员的时间表，但相关课题正在研究。　　载人航天工程航天员系统总指挥、总设计师陈善广日前透露，中国新一代航天员的选拔准备工作已完成，预计在神七任务结束后，选拔将正式启动。 新一代航天员仍计划从空军飞行员中挑选，数量不会超过第一批即14人。

空间实验室

　　中国在研的空间实验室采用两舱结构，分别为实验舱和资源舱。实验舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件，可用于航天员驻留期间在轨工作和生活，密封的后锥段安装再生生保等设备。实验舱前端安装一个对接机构，以及交会对接测量和通信设备，用于支持与飞船实现交会对接。资源舱为轨道机动提供动力，为飞行提供能源。　　建设实现空间站的关键技术是“空间交会对接”。两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调，在同一时间到达太空同一位置的过程称为交会。对接是在交会的基础上，通过专门的对接机构将两个航天器连接成一个整体。实现两个航天器在太空交会对接的系统，称为交会对接系统。　　空间交会对接技术难度很大，因为空间实验室体积都比较大，发射空间实验室的时候是不装人的，人是后来通过航天飞机或者飞船送上去的。人要进入到空间实验室，航天飞机或飞船就必须和空间实验室对接起来。这个难度很大，在太空中的空间实验室和航天飞机都是高速运行的，时速到达28000公里以上，在对接过程中，如果计算不准，就可能发生飞船相撞事故。

完成总装

　　中国载人航天工程新闻发言人2010年8月17日表示，我国载人航天工程第一个空间交会对接目标——天  

“天宫一号” 神舟八号将于今年发射

宫一号目标飞行器，已于近日完成总装，全面转入电性能综合测试阶段。在完成一系列电性能、力学性能和热性能测试后，该飞行器将于2011年发射进入预定轨道，之后，发射神舟八号飞船与之交会对接。 这位发言人说，2009年底以来，执行交会对接任务的天宫一号目标飞行器、改进型长征二号F运载火箭和改进型神舟载人飞船等主要飞行产品陆续完成了初样阶段各项研制、试验工作，全面转入正样研制阶段。　　目前，交会对接任务各项准备工作进展顺利。神舟八号飞船正在进行总装；改进型长征二号F火箭产品已齐套，正在进行分系统综合试验；针对交会对接任务的航天员训练工作全面展开，我国第二批航天员包括两名女航天员也参加了训练；天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船装载的各项空间科学实验载荷设备陆续按计划交付飞行器总装，有关地面支持系统准备工作全面推进。　　按照计划，我国将于2011年先后发射天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船，实施首次空间飞行器无人交会对接试验。

完成各系统性能实验

　　据3月4日中国之声《央广新闻》报道，从中国航天科技集团空间技术研究院传来的消息说，“天宫一号”已经完成了各系统性能实验，系统间接口匹配和模拟飞行测试各项空间科学实验设备研制进展顺利。完成了总装工作的天宫一号现在已经露出了它的庐山真面目，“天宫一号”的体积还是比神州飞船要大不少，前半部分则是它的实验舱，航天员跟科学家主要就会集中在前半部分进行实验。　　中国航天科技集团空间技术研究院人员：就是目前的“天宫一号”已经完成了总装工作，它意味着就是我们整个的飞行器，整个系统已经基本上可以运转起来了。　　综合测试主要是对“天宫一号”进行加电测试，科研人员将模拟天上各种真实的工作模式进行实验，对“天宫一号”各个零部件进行最全面、真实的考核，按照计划我国将会在今年发射“天宫一号”目标飞行器和“神州八号”飞船实施首次空间飞行器无人交汇对接实验。

使用寿限

　　中国载人航天工程原副总指挥张建启此前接受采访时透露，天宫一号重达8吨，采用了全新设计和许多新技术，使用寿命两年。他进一步介绍说，中国载人航天工程分为三步走：一是航天员上天；二是多人多天飞行、航天员出舱，实现飞船与空间舱的交会对接，并发射短期有人照料的空间实验室；三是建立永久性空间站。此次发射就是在完成第二步的后续任务，并为完成第三步战略目标打下基础。即将发射的“天宫一号”是中国首个空间实验室雏形，重8吨，设计使用周期为2年。