:探秘天宫一号：太空里的第一个“中国家”

文/网络     编辑制作/荷花小女子
中国载人航天工程“三步走”战略
第一步：发射无人飞船和载人飞船，开展小规模空间实验
第二步：突破出舱行走和交会对接技术，建成一定规模、短期有人照料的空间实验室
第三步：建成较大规模、长期有人照料的空间站
“明月几时有，把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年。”苏东坡这首脍炙人口的佳句，栩栩勾画出古人对天上神仙居住的“琼楼玉宇”的向往与畅想。今天，传诵近千年的绝妙诗词中所描述的“天宫”，正在变成中华民族的现实——伴随着长征火箭那耀眼的尾焰，天宫一号被送入运行轨道，高高“挂”在星空之中。
这是太空里的第一个“中国家”！现实版的“天宫”到底有多大？长啥样？如何布局……如果你想知道答案，请跟随本报记者一起，倾听科研设计人员在酒泉卫星发射中心天宫一号测试大厅现场的生动讲述。

天宫一号的设计很人性化，考虑很周全，在里面除了工作还能健身，休息的时候，可以透过舷窗看看美丽的星空。
——中国人民解放军航天员大队大队长 费俊龙
建造周期：6年时间
从“一砖一瓦”乃至房间里无形的空气，都需要全新的创造

天宫一号在测试大厅　记者张晓祺摄
即使充分展开想象力，记者也绝对想象不到“天宫”是如此样子——
一个巨大的圆柱体，矗立在空荡荡的测试大厅里，表面被不同色彩的热控材料所包裹。
整个长度为10.4米，相当于普通的3层楼高，直径3.35米，重量约8.5吨。
如果不是科研人员指着它说这就是天宫一号，记者还以为它只是火箭的一个部件。
“天宫”普通的“外表”出人意料，建造之难也出人意料。
为了适应太空的恶劣环境，“天宫”对密封性要求极高，仅此一项攻关，科研人员就在材料、焊接工艺方面绞尽脑汁。
主任设计师侯向阳对记者说：“房间外墙建好了，还需要安装各种‘水电管路’。我们沿着圆柱体的四周布置，加装上结构板将空间分隔成很多层，每层都分别装上各种不同电缆、仪表等设备。”
在他眼中，建“天宫”绝不是件浪漫的事，因为从“一砖一瓦”乃至房间里无形的空气，都需要全新的技术创造，没有任何东西可以借鉴，完全是在白纸上做文章。
整整6年时间，一大批科研人员加班加点、倾尽心血才完成了这件全新“作品”——整个“天宫”有13个分系统、500多个设备组成。
从技术难度上来看，“天宫”堪称我国史上最难建造的“房间”——因为每一个部件，差不多都是一项技术创新。
从建设成本上来看，“天宫”堪称我国史上单位价格最为昂贵的“房子”——因为每一个角落，差不多都是前所未有的设计。
整体格局：“两室一厅”
与飞船相比，“天宫”空间很宽敞，“客厅”里还专门设有健身区域
望文揣义，你就能想到神舟飞船和天宫一号之间的区别。
飞船是“舟”，是交通工具，与行走水上的普通船不同，“神舟”是专门往来于天地之间的。
“天宫”则是“宫”，是宫殿、房间，是要有人在其间长期居住的。
神舟飞船原总设计师戚发轫院士说，从“舟”到“宫”，这是我国航天器建设取得的又一项重大突破。
从外表上看，“天宫”是一个圆柱体。实际上，“天宫”内部是一个规则的长方体，长度4米，宽度2米，高度约2.2米。
“天宫”整个空间基本上是通的，两侧墙壁上安装了抓手，便于航天员行走。墙壁的某些区域，还挂着各种储物袋。在房间一侧，科研人员专门开辟出两个“卧室”，供航天员睡觉。
与在地面上不同，航天员睡觉是站着睡，“脚朝着地球，头顶蓝天”，因为太空里是失重状态。床就是睡袋，固定在墙壁上，航天员钻进其中，拉上拉链就可以安枕而眠。
睡袋旁边，还设置有调节温度、湿度的旋钮和灯，航天员可以根据个人喜好进行调节。“卧室”里还有舷窗，躺在“床”上，航天员可以眺望外面的星空夜色。
主任设计师侯向阳生动地说：“如果把神舟飞船比喻成‘蜗居’，那么天宫一号就相当于‘两室一厅’，空间相当宽敞，航天员穿梭其中行动自如，‘客厅’不仅设有科研实验区、操作区、仪表显示区、储物区，还专门设有健身区域。”
长时间在失重环境下飞行，会造成人体肌肉萎缩、骨丢失等症状，航天员需要通过锻炼维护身体健康。
据了解，天宫一号此次带上了多种太空锻炼器材。特殊自行车用于锻炼下肢肌肉；拉力器用于锻炼肩部和背部肌肉；下体负压筒对航天员下半身施加负压，促使血液向下半身流动，改变在失重环境中血液朝头部转移的情况。
这些健身器材，也是目前国际空间站通用的失重防护锻炼器材。
装修风格：东方特色
打开舱门，到时大家第一眼看到的东西，是我们中国所独有的
房间盖好了，自然就要搞装修。
作为中国在太空的第一个“家”，“天宫”的装修风格是什么样呢？
面对记者的提问，空间实验室系统副总设计师白明生简而概之：东方特色。
据了解，在内部装饰上，科研人员采用了轻的、软质的、无毒的、不同色彩的新型材料，把各种内置设备覆盖起来，让整个房间墙面整洁、空间敞亮起来。在很多细节上，都采用了中国传统的装饰元素。比如，此次“天宫”配备的航天员睡袋，外部绣着精致的祥云图案。
副总设计师白明生透露：“天宫”大门就是位于顶端对接机构上的舱门，打开舱门，大家到时第一眼看到的东西，将是具有浓郁中国风情的中国结。
“中国结所代表的平安、团圆、祥和的寓意，也恰好代表了研制团队对天宫一号和整个载人航天工程的美好祝愿。”白明生说。
内饰色彩：营造大地感
航天员睡觉的“卧室”是军绿色，是航天员自己选择的
在数百公里高的太空轨道上，“天宫”将在孤独的环境中飞行两年。
为了营造一个温馨的“家”，科研人员在“天宫”内部色彩搭配上可是煞费了一番苦心。
空间实验室系统副总设计师白明生介绍，“天宫”的屋顶是很淡很淡的黄色，墙壁是浅黄色，房间地面则是选择了大地土壤的黄色，这样从整体上营造出一种在大地上的感觉，有利于让航天员的心情放松。
此外，为了方便航天员操作，露在外面的仪表选择的是黑色。房间中的重要提示，有的是橙色，有的是宝蓝色，颜色的跳跃，让提示的文字变得更加醒目。
与“客厅”的多姿色彩不同，航天员睡觉的“卧室”是军绿色的。白明生说，这颜色是航天员自己选择的，这也是他们的军人本色。
家电配备：太空“空调”
设置了微风、大风等5个挡，航天员可根据环境变化调节
此次“天宫”虽然没有上航天员，但所有的环境条件，都是按照有人状态进行的。
在太空，“天宫”里供航天员呼吸的空气不仅要制造出来，还要进行有效控制。空气流量的大小、冷热气体的交换、温度、湿度的高低，都会影响到航天员工作和生活环境的舒适，同时还会对舱内各种设备的正常运转产生影响。
环境控制及生命保障分系统的科研人员，研制出气体流量调节装置等设备，犹如给“天宫”装上了一部太空“空调”。因为太空环境的差异，这部“空调”的设计原理和使用方法，与我们日常家用空调可大不相同。
为了方便航天员操作，科研人员设置了自动电控和手动触屏输入两种模式，同时还设置了微风、大风等5个挡，航天员可根据个人习惯和环境变化自主进行调节。
此次，“天宫”携带了更新颖、更丰富的医监设备。比如，航天员随身携带的心电装置，能24小时连续记录心电数据。质量测量仪能在失重条件下“称”人体质量，实时反映航天员在飞行期间体重的变化。
据悉，“天宫”还配备了灭火装置。如果火情小，就用灭火湿巾，手套状的，可以随处抓握火苗。它不仅耐高温，而且绝缘性能好，因为天上火灾大多是电缆引起。灭火器只在火情较大情况下使用。

空间站构想图
到2020年的时候，人类探索宇宙的接力将会上演精彩一幕：按照中国载人航天工程“三步走”战略，2020年的近地轨道将迎来中国空间站。
浩瀚宇宙，这是离我们最近的一颗“星”。
对接、组合、翱翔……2011年的夏天，人们在一部叫做《飞天》的影片目睹了这颗“星”的帅气身姿：核心舱、实验舱、货运飞船、神舟载人飞船、太阳能电池板……这些既熟悉又陌生的细节提醒着我们，这是2020年的中国空间站。
人类进军太空的历史注定会记住中国载人航天工程“三步走”战略。这一激动人心的战略向世人宣告了中国载人航天崭新的未来：预计在2020年前后，中国将建成自己的载人空间站。
真正建成后的空间站到底会长成什么模样？如果说，影片《飞天》为我们提供的只是一次形象直观的猜想，那么今年4月启动的面向全球华人的中国载人空间站征名活动，则为我们勾勒出一个较为清晰的全景：
我国未来载人空间站大致由核心舱、实验舱Ⅰ、实验舱Ⅱ、载人飞船和货运飞船五个模块组成，各飞行器既具备独立飞行能力，又可与核心舱组合成多种形态的空间组合体，在核心舱统一调度下协同工作，完成空间站承担的各项任务。除了载人飞船已被命名为“神舟”号飞船，其余四部分均在征集名字和标识。
迄今为止，人类共向太空发射10个空间站。空间站建设的一般规律同样适用于中国未来空间站：首先发射核心舱，核心舱入轨后，完成平台测试及相关任务支持技术验证；之后分别发射实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ，与核心舱对接，组合形成空间站。空间站在轨运行期间，由载人飞船提供乘员运输，由货运飞船提供补给支持。
根据既有空间站的结构和功能，我们不妨给出中国未来空间站更为细致一点的“素描像”：
核心舱。核心舱模块分为节点舱、生活控制舱和资源舱，主要任务包括为航天员提供居住环境，支持航天员的长期在轨驻留，支持飞船和扩展模块对接停靠并开展少量的空间应用实验，是空间站的管理和控制中心。
实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ。不同于核心舱以组合体控制任务为主，实验舱主要以应用实验任务为主，实验舱Ⅰ、Ⅱ先后发射，具备独立飞行功能，与核心舱对接后形成组合体，可开展长期在轨驻留的空间应用和新技术试验，并对核心舱平台功能予以备份和增强。
神舟载人飞船和货运飞船。载人飞船主要任务是为空间站运送航天员，相当于来往地球与空间站的“班车”。货运飞船是空间站的地面后勤保障系统，主要任务：一是补给空间站的推进剂消耗，空气泄漏，运送空间站维修和更换设备，延长空间站的在轨飞行寿命；二是运送航天员工作和生活用品，保障空间站航天员在轨中长期驻留和工作；三是运送空间科学实验设备和用品，支持和保障空间站具备开展较大规模空间科学实验与应用的条件。
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