神州大地建神舟

神州是中国第一艘载人航天飞船，它的诞生是为完成载人轨道飞行、交会对接技术和运送人员往返空间站而研制的载人航天项目。这艘宇宙飞船和俄罗斯的联盟-TM有点相似，但体积稍大一些。神舟飞船第一次无人驾驶任务于1999年进行，第一次载人飞行于2003年发射。未来，神舟飞船还会作为中国空间站的运输飞船而继续服役。

中国在1992年就开有载人航天计划了，目标是到2022年在LEO低地球轨道建造一个载人空间站。该计划的第一阶段需要开发一种载人航天器，可以将宇航员送入轨道，并将他们安全地带回地球。神舟飞船于1999年11月20日进行了第一次无人驾驶试验飞行，并于2003年10月将中国第一位宇航员杨利伟送入轨道。

神舟飞船结构

在初步研究阶段之后，中国航天工业以俄罗斯联盟-TM为模型，进行了三舱载人太空舱的合并设计。这艘飞船名为神舟号，拥有一个前轨道舱、一个可容纳三名宇航员的再入舱和一个船尾服务舱。该飞行器的重量略低于8000公斤。

神舟宇宙飞船的主要开发合同授予了位于北京的CAST中国航天技术研究院，上海航天技术研究院SAST分担了一些开发任务，包括飞船的服务模块、动力系统、推进和对接系统。该航天器的环境控制系统和生命支持系统是由北京航天医学与工程507研究所开发的。

电视频道播出的神舟八号与天宫一号对接的图象

毫无疑问，神舟宇宙飞船是我国科学进步的重要体现，也是我国空间站计划的一个重要缩影，杨利伟作为中国第一位登上太空的宇航员更是令人记忆犹新。那么神舟究竟如何制造，内部有什么组成，这是我们共同的疑问，接下来，我们一起走进神舟内部，来看看中国的太空理想吧。

首先是轨道模块，神舟总成前端的轨道舱用于运载包括空间厕所在内的关键设备，轨道模块还可以为宇航员在轨道飞行期间的生活和科学实验提供额外宜居空间。该模块长2.80米，直径2.25米，内部体积8立方米，单轨道质量为1500公斤。

2011年10月31日，在中国西北甘肃省酒泉市的酒泉卫星发射中心，一枚搭载神舟八号飞船的火箭正在研制

该模块可以通过65厘米直径的圆柱形舱口连接到再入模块，在上升、交会对接和再入过程中这个模块是密封的。位于舱旁的一个大圆柱形舱口允许宇航员在发射前进入航天器，在宇航员进行EVA太空行走任务期间，这里也可以自由进入。在神舟早期的一些飞行任务中，轨道舱一侧还有第三个较小的圆柱形舱口，可能是用来观测地球的窗口。

另外，非常关键的是轨道舱配备了自己的独立高度控制、推进、遥测和通信系统，轨道舱还有两对较小的太阳能电池板和16个推进器。这一设计使该模块在载人飞行任务结束后，还能够在轨道上继续以自动模式飞行6个月。

研究人员在甘肃省酒泉卫星发射中心内测试了中国第一个空间站舱天宫一号。中国于2011年9月29日发射了该实验舱，为未来的空间站奠定了基础，凸显了中国成为一个主要航天大国的雄心壮志

从神舟8号任务开始，神舟飞船就开始配备apas式的对接端口了，除此之外神州8号还会配置轨道模块前端和雷达自动会合对接系统。这些设计来源于俄罗斯的APAS-89，整个系统包括同体对接端口、无线电信标、应答器、通信天线、超高频雷达、激光测距仪和电光跟踪系统。

第二个我们要说的是再入模块，再入模块在飞行的上升和再入阶段为机组人员提供完全加压和可居住的生活区域。该模块可容纳联盟式模制的座位，最多可容纳三名机组人员，该舱拥有飞行仪表板、控制贴纸、潜望镜和通讯系统，内部体积为8立方米，有两扇窗户让宇航员观察外面。

2012年4月14日，中国航天员聂海胜（后）和张晓光在北京航天城训练

该模块装有8台5牛控制发动机，2台俯仰偏航推进器、2台平移推进器和4台滚动推进器，以便在重返大气层时保持其飞行状态。

在飞行下降阶段，再入舱首先通过大气层进行无动力但受控的弹道下降，其热屏蔽保护端指向前方。模块采用球形气动力设计，其质量中心可以精确地偏离其对称轴，以实现在自由落体期间的迎角。

2013年6月3日上午，由长征二号F运载火箭搭载的神舟十号飞船在甘肃酒泉发射场就位

服务模块非常重要，它包括导航系统，通讯系统，飞行控制系统，热控制系统，推进系统，以及电池，氧气罐和推进剂罐。服务模块还有一对可调节的太阳能电池板机翼，跨度17米，无论航天器的飞行状态如何，自旋的太阳能阵列都能最大限度的获得太阳能。

在安全方面，神舟拥有其发射逃生装置，发射逃生系统包括发射逃生塔、轨道模块、下降模块、有效载荷整流罩的上半部分和四个可折叠的网格气动襟翼。

在昆明的一个航空展上，神舟和天宫模型对接展示

神舟的环境控制和生命支持ECLSS系统极其优秀，ECLSS可以确保在整个飞行任务中为机上宇航员提供适宜居住和安全的环境。它由环境控制系统、供水和处理系统、宇航员废物处理和收集系统、火灾烟雾探测器和灭火系统组成。

神舟飞船可以制造和维持与地球相似的内部大气，还可以模拟常规空气。液体循环温控装置会将宜居舱内的温度保持在17-25°C之间，空气湿度保持在30-70%之间。空气通风和净化系统会检测和吸收灰尘，二氧化碳和一氧化碳等气体。

2012年6月15日，在中国甘肃酒泉卫星发射中心举行的新闻发布会上，展示了天宫一号空间实验室舱（左）、神舟九号载人飞船（右）和三名中国宇航员的模型

中国空间站努力的开始，天宫一号

在中国太空计划中，天宫空间站和神舟载人舱都同样的重要。大家看到这里，都对神舟飞船的各项模块有了一个印象，接下来我们一起来看看天宫空间站，天宫空间站可能会成为继神舟，嫦娥登月，载人航天等等传奇之后的又一个传奇。

中国载人航天实验室天宫一号也被称为目标飞行器，它的目标是利用天宫一号完善轨道交会技术和对接技术，并实验短期轨道生活。在2011年11月至2013年3月期间，共进行了三次考察，包括一次无人驾驶任务和两次载人飞行任务。天宫一号实验室是一艘可以载人的临时地球轨道空间站，宇航员可以在短期内访问，天宫实验室可在300至400公里的低地球轨道上以自动模式飞行。

天宫一号对接交汇渲染图

天宫一号空间实验室长10.4米，直径3.35米，轨道质量8506公斤。天宫由两个圆柱形部分组成：一个适合居住的实验舱，内部空间为14.4立方米。天宫实验室拥有推进、电力、生命维持及支持通讯系统的服务舱。

除此之外还有一对太阳能机翼，每个太阳能电池组由四个电池板组成，尺寸约为3.1x10米，太阳能阵列的平均功率为2.5千瓦，峰值可达6千瓦。和神舟飞船一样，天宫实验室的太阳能模块配备了太阳能感测器，这个仪器可以控制太阳能模块旋转，以适应最大限度提高太阳曝光率，最大限度的获得太阳能。

天宫一号内部图片

天宫的主推进系统采用了两台比率主发动机，使用的是偏乙基肼和四氧化氮作为推进剂。模块底部的八架游标模块用于精细机动，四对反应控制发动机安装在服务模块的外部，用于俯仰和偏航姿态控制机动。另外，天宫所研制的推进剂罐与神舟的推进剂罐是完全相同的，推进剂储存在四个230升的储罐中。

在对接任务期间，宇航员可以在天宫一号内进行一系列地球观测和科学研究任务，这些科学载荷包括：

• 高光谱成像仪HSI：HSI是由长春光学、精细力学研究所和上海技术物理研究所开发的。该仪器位于实验舱不能居住的部分，该成像仪可以在多个相邻光谱波段同时收集图像数据，以提供地球表面的丰富图像数据。

天宫二号服务舱，图片来源于中央电视台

• 材料科学：天宫一号还携带了用于晶体生长实验的有效载荷，所有实验图像和视频数据可通过专用链路传输到地面。

• 空间环境探索：天宫一号携带探测了分析太阳高能粒子、地球大气化学和电离层扰动的仪器。

中国空间站的进一步探索，天宫二号

2016年，在第一个空间实验室天宫一号发射五年后，中国载人航天计划921项目准备发射第二个模块。在天宫一号成功发射后，天宫二号空间站有了更多改进，比如升级的系统和更多的功能。

天宫二号服务舱横截面

天宫二号航天实验室、神舟飞船和天舟一号飞船的飞行任务共同构成了“三步走”发展战略的第二阶段。中国于2016年第三季度发射天宫二号太空实验室。随后于2016年让2名航天员进入太空并与天宫二号对接。宇航员乘坐神州11号和天宫二号停留30多天。神舟11号是在神舟10号的基础上研制的，在轨道控制、RVD测量、再入和生命保障等方面做了一些改进，以满足天宫二号任务的要求。

天宫2号舱在尺寸和外观上与其前身几乎相同，包括两个圆柱形部分：一个适合居住的实验舱，作为机组人员的主要生活区和实验室，还有一个适合居住的服务舱，容纳推进、电力、生命维持和通信系统。最后还有一对太阳能模块，每个带有4个太阳能电池板，天宫二号长10.4米，直径3.35米，轨道质量约8600公斤。

天宫一号与天宫二号对接渲染图

天宫二号舱室前端为宇航员提供了一个自由空间，供他们生活和实验，其周围的设计可以将热量从内部系统输送到外部散热器热管上。舱内有一个用于飞行控制和通讯的仪表板，一个可折叠的桌子，宇航员可以在这里实验，还有两个睡眠模块。舱室的两边都有一扇窗户，允许船员进行外部观察，其余部分装了设备和科学实验。

实验舱后面是一个1.1m长的过渡段，该部分包含用于环境控制的氮气和氧气罐，还有水箱。气体储存在钢合金球体中，压力为21 MPa。

中国空间站计划的几个重要部分

天宫二号安装了与神舟和天宫一号不同的推进系统，配备了490 N双室主发动机，安装了4台小型后置点火发动机，为精细机动提供推力，除此之外天宫二号还有4套安装在外面底部的小型发动机，用于俯仰和偏航控制，最后还有4台滚转控制推进器。

服务舱模块还安装了由中国航天技术研究院开发的机械手臂。10米长机械手臂的设计是为了帮助空间站的组装和维护，在空间站周围移动设备和补给，以及在EVA任务中支持宇航员。

天宫二号空间站渲染图，来源：CCTV

天舟飞船，天宫的宝藏

天舟飞船的目的是为空间站提供补给品和货物，天舟是我国自主开发的高载货比的补给航天器。它由货舱和推进剂舱组成，可根据空间站不同的货物运输要求，适应三种配置：压力配置、半压力配置和开放配置。目前，天州已经完成了推进剂加油装货技术的地面验证工作。

就像国际空间站一样，中国的空间站也需要不断供应来自地球的食品、水和推进剂等消耗品。为了支持任务，中国设计人员在天宫一号空间实验室模块设计的基础上，开发了天舟飞船。天舟飞船长10.6米，最大直径3.35米。它的最大起飞重量是13.5吨，能够运载超过6吨的补给品。

天舟一号货运飞船在中国天津AIT中心接受测试

未来的中国空间站

中国空间站计划的总体目标是建立一个由核心模块、实验模块1和实验模块2组成的、能够长期在轨道上飞行的空间站。在其他系统的帮助下，中国的空间站可以支持宇航员安全地生活在空间站的环境中，有效地进行空间科学实验和空间技术测试。目前，中国空间站已经在一些关键技术上有了经验。

中国空间站的三个模块将由长征5B运载火箭发射，空间站预计在2020年至2021年建成。核心模块首先发射，然后是实验模块1和实验模块2，经过交会、对接和重新定位后发射并连接到核心模块，建立中国空间站的基本配置。中国空间站的设计寿命超过10年，通过在轨维修可以延长寿命。

如此温馨的太空生活从何而来？向所有科学家，宇航员，参与制作的航天人，致敬！

这些年来，中国的航天人，科学家从未放弃建造属于自己的空间站，无论有多少壁垒，科学家们始终如一，坚持本心，克服困难，迎难而上……现在我们已经突破诸多技术，天宫空间站的诸多实验也已经完成，加油，航天人，加油中国航天。