访谈丨周建平：中国空间站时代正式开启

编者按：2021年4月29日，中国空间站“天和”核心舱发射任务取得圆满成功，宣告了中国开启空间站任务的新时代。此次任务标志着中国空间站在轨组装建造全面展开，为后续关键技术验证和空间站组装建造顺利实施奠定了坚实基础。本刊特约记者特此采访了中国载人航天工程总设计师周建平院士和中国载人航天工程办公室主任郝淳。

中国载人航天工程总设计师周建平院士

核心舱和空间实验室的区别：承担使命不同

核心舱是中国空间站的控制舱段，是最重要的舱段。空间站建成后，在轨运行的组合体包括实验舱、载人飞船和货运飞船，组合体在轨运行涉及到能源、热、轨道控制以及有效载荷的管理等诸多方面，因此，作为空间站控制舱段，核心舱将发挥极为重要的作用。

与天宫一号、二号相比，核心舱所承担的使命不同。天宫一号、二号实际上是空间实验室，最重要的目的是用于验证空间站关键技术，包括组合体管理，也开展了大量的科学实验和技术试验。但由于规模有限，且只有一个对接口，在轨期间只对接一艘飞船，进行有限的科学实验。因此，相比空间站的核心舱，空间实验室规模更小。

建造空间站最主要的目的是建成大型的空间设施，在轨开展大规模的空间科学、空间应用和空间技术方面的验证和研究，以带动科学的进步和技术的发展。

核心舱身肩重任：多项关键技术首次亮相

2021－2022年，载人发射任务密集。空间站在轨建造主要包括两个阶段：关键技术验证阶段和在轨建造阶段。首先，在关键技术验证阶段，核心舱肩负的重任是：要对空间站关键技术进行更加全面的验证。此前，在空间实验室上也开展了一系列关键技术的验证，但由于规模有限，有些技术无法进行验证，需要通过空间站核心舱进行几大关键技术验证，主要包括：

再生生保技术。“神舟”飞船和空间实验室采用的是非再生生保技术，而空间站为了长期经济地运行，会尽可能地实现空间站内物资循环使用，包括水和氧气等。在空间站通过冷凝干燥组件，可将航天员呼出的水汽收集，再通过净化装置转为可供饮用的再生水；尿液也可以收集处理为可饮用的纯净水。与此同时，电解制氧系统可以利用循环水电解制氧，从而无需从地面携带氧气进入太空。除此之外，在空间站舱内对二氧化碳进行净化，让富集起来的二氧化碳和电解水产生氢气反应，就可以获得相当可观的氧气，提高物资利用的闭环度，也可以大幅降低对地面的依赖度，提高经济性。

机械臂技术。在空间站在轨组装建造期间，将使用机械臂来建造大型空间设施。目前，我们有用于转位的机械臂和功能更强大的七字维度机械臂，还有可以对载荷进行精细操作的机械臂。将大小机械臂组合，可以形成长达15m的组合机械臂，对于建造空间站来说，我们要一步在空间站建成复杂的、功能强大的机械臂，这是一个重大的挑战。机械臂是空间站的重要组成部分，是空间站建造水平的标志。

能源技术。空间站规模很大，后续将会开展大量的科学研究和技术试验，需要更加充分的能源保障。为此，科研团队研制了大型柔性可展开太阳电池翼和相应的能源系统，这个规模也从未有过，也是一个重大挑战。大型柔性可展开太阳电池翼也是首次在核心舱上进行演示验证。

航天员出舱技术。在神舟七号飞行任务中，航天员执行了出舱活动，但当时条件有限，利用飞船轨道舱进行出舱活动，主要目标是掌握舱外活动技术，做到安全进出航天器。后续，中国空间站长期在轨运行，需要依靠航天员在舱外进行大量复杂活动，对航天员出舱能力要求更高，出舱活动能力将成为保障空间站顺利建成的一个重要技术支撑。在关键技术验证阶段，将安排多次航天员出舱，从而进一步验证航天员出舱能力，以及如何高效安全保障支持完成空间站建成。

中国空间站优势特点：技术新、保障强

作为三舱组合体，中国空间站质量高达60多吨，在对接载人飞船和货运飞船时，质量最大可以达到90多吨。未来，随着技术的发展，空间站规模会不断发生变化。

与国外相比，中国空间站起步较晚，但有后发技术优势。空间站立项后，中国载人航天工程组织了2年的技术方案设计和论证，目的就是全面掌握大型空间设施建造实施技术。为了实现建造空间站的目标，在构型布局上进行了精心设计，以保证空间站具备更强大的科学和应用能力。在舱段外安置了外置平台，以确保空间站能够进一步扩大。可以说，中国的大型空间站建造能力处于国际前列。

首先，空间站建造的技术新。能源系统（光伏）有30%以上的光电转化效率，供电能力更强。电推进技术，又叫做离子推进，有不同的形式，中国空间站推进系统采用的是电推进系统。电推进系统是其他国家没有利用过的，其特点是比冲高，电推进的比冲是化学推进的5倍，可以少消耗推进剂。

其次，空间站建造的保障强。尽管核心舱任务是空间站建造期间的第一次任务，但保障技术完全靠自力更生研发而成，环控生保技术闭合度最高，包括对二氧化碳的充分利用等，切实让中国空间站的经济性特点更加突出。