天宮一號結構組成

即將發(fā)射的天宮一號是中國首個空間實驗室雛形，設計使用周期為2年。天宮一號空間實驗室長約9米、最大直徑3.35米、重量約8.5噸，采用兩艙結構，分別是實驗艙和資源艙。實驗艙本體分為前錐段、圓柱段和后錐段。密封的前錐段和柱段為航天員短期駐留提供了在軌生活工作空間，可容納3名航天員生活；后部非密封的后錐段安裝再生生保設備；在前錐段前部還裝有空間交會對接設備。資源艙則包括發(fā)動機和電源裝置等，外部安置太陽翼，用于提供軌道與姿態(tài)控制、電力能源供應、熱控環(huán)控。天宮一號目標飛行器將使用折疊式的5片太陽能電池板，這是中國中低軌道航天器最復雜的太陽翼設計。

天宮一號基本資料【發(fā)射目的】屬于航天發(fā)射第二步第二階段空間實驗室階段任務，為中國航天第三步建設空間站做準備。 天宮一號是中國首個空間實驗室的名稱，將于2011年9月27-30日在酒泉衛(wèi)星基地擇機發(fā)射，發(fā)射后兩年內將分別與后續(xù)發(fā)射的神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船對接。天宮一號只是空間站的雛形、是試驗性空間站。那么試驗性空間站有哪些特點？它和其他國家的空間試驗站有何不同呢？試驗性空間站和其他空間站之間主要存在六大區(qū)別。

【任務目標】發(fā)射后兩年內與神舟八號、神舟九號、神舟十號完成對接任務，形成一個小型空間實驗室。

【發(fā)射意義】標志著中國已經(jīng)擁有建設初步空間站，即短期無人照料的空間站的能力，為我國建設空間站做準備。

【運載火箭】改進型長征二號F運載火箭。

【技術難點】與神舟八號、神舟九號、神舟十號完成對接是此次任務的技術難點。兩個航天器必須在高速飛行的狀態(tài)下，在同一時間到達太空同一位置，如失誤則有相撞風險。

【使用壽命】設計使用壽命約2年。

天宮一號后續(xù)任務

中國未來的空間站的名稱叫天宮。這是一個具有濃郁中國特色、寄托了華人無限憧憬的名字。

中國載人航天工程分為三步走：一是航天員上天；二是多人多天飛行、航天員出艙，實現(xiàn)飛船與空間艙的交會對接，并發(fā)射短期有人照料的空間實驗室；三是建立永久性空間站。此次天宮一號發(fā)射就是在完成第二步的后續(xù)任務，并為完成第三步戰(zhàn)略目標打下基礎。根據(jù)規(guī)劃，中國將在2011年發(fā)射天宮一號目標飛行器。之后，再發(fā)射神州八號、神州九號、神州十號，這三個飛船與天宮一號交會對接，形成一個小型空間實驗室。2023年前，再陸續(xù)發(fā)射天宮二號、天宮三號兩個空間實驗室。天宮二號將主要開展地球觀測和空間地球系統(tǒng)科學、空間應用新技術、空間技術和航天醫(yī)學等領域的應用和試驗。天宮三號將主要完成驗證再生生保關鍵技術試驗、航天員中期在軌駐留、貨運飛船在軌試驗等，還將開展部分空間科學和航天醫(yī)學試驗。

天宮一號與其他空間站的區(qū)別

【計劃發(fā)射時間】2011年9月27-30日（9月20日最新消息）

一、試驗性空間站在軌壽命通常低于5年，而其他空間站可達5至10年，或者更長。

二、試驗性空間站的規(guī)模較小，對接口也少，沒有擴展能力。而其他空間站至少有2個對接口，能同時對接載人運輸器、貨物運輸器或專用實驗艙。 三、試驗性空間站上的航天員一次在軌時間較短，一般是幾十天。而其他空間站上的航天員一次在軌時間大多為百天以上。

四、試驗性空間站上的燃料和消耗品原則上要一次帶足，其他空間站則是用貨運飛船定期進行多次補給。

五、試驗性空間站上的有效載荷設備很少更換，但其他空間站可多次更換和增加實驗儀器。

六、試驗性空間站上的航天員一般不進行航天器的維修工作，只進行試驗、訓練等，而其他空間站上的航天員要經(jīng)常進行維修工作。

所以，試驗性空間站的各方面要求均比空間站低，因而技術難點少，比較容易研制。天宮一號目標飛行器與國外試驗性空間站在功能和用途方面雖然有相似之處，但質量較小，約為8噸，而國外試驗性空間站都為20噸級以上，因此稱其為簡易空間實驗室更加合適。

空間交會對接技術建設實現(xiàn)空間站的關鍵技術是空間交會對接。兩個或兩個以上的航天器通過軌道參數(shù)的協(xié)調，在同一時間到達太空同一位置的過程稱為交會。對接是在交會的基礎上，通過專門的對接機構將兩個航天器連接成一個整體。實現(xiàn)兩個航天器在太空交會對接的系統(tǒng)，稱為交會對接系統(tǒng)。前蘇聯(lián)發(fā)射的禮炮1號至5號、美國發(fā)射的天空實驗室均為試驗性空間站。其主要特征是站上只有一個對接口，因而只能接納一艘客貨兩用飛船，運送往返人員和少量物品。這一代空間站解決了許多有關的重大科技問題，例如證實了人在太空呆上若干天，可用輪換航天員的辦法，使空間站利用率大為提高。

空間交會對接技術難度很大，因為空間實驗室體積都比較大，發(fā)射空間實驗室的時候是不裝人的，人是后來通過航天飛機或者飛船送上去的。人要進入到空間實驗室，航天飛機或飛船就必須和空間實驗室對接起來。這個難度很大，在太空中的空間實驗室和航天飛機都是高速運行的，時速到達28000公里以上，在對接過程中，如果計算不準，就可能發(fā)生飛船相撞事故。

空間交會對接控制方法有兩種，一種是人工控制、另一種是自動控制。用人工控制來完成太空交會對接可以提高交會對接的成功率。自動控制交會對接可靠性高，不需考慮人員的安全和救生問題。在航天器的交會對接技術方面，未來的發(fā)展趨勢是人工控制和自動控制相結合，以提高交會對接的靈活性、可靠性和成功率。

各國空間站簡介及我國未來空間站展望

世界載人航天發(fā)展史基本是沿著載人飛船、試驗性空間站、貨運飛船、實用型空間站、航天飛機、長久性空間站和永久性空間站的發(fā)展軌跡。

其中載人飛船、貨運飛船和航天飛機是天地往返的運輸器，用于為在太空長期運行的各種空間站提供人和貨物的運輸服務；試驗性空間站用于試驗空間站的有關技術，為建造空間站打基礎；其他空間站是開發(fā)太空資源的主要太空基地，而且體積質量、運行時間等不斷加大，載人時間、研究項目也隨之增多。

前蘇聯(lián)發(fā)射的禮炮6號、7號是實用性空間站。它們均有2個對接口，可同時接納兩艘飛船，從而能把載人與運貨分開，大大延長了空間站壽命和航天員在軌時間。

俄羅斯發(fā)射的和平號是長久性空間站。它采用積木式構型，率先升空的核心艙有6個對接口，先后像搭積木一樣對接了5個專用實驗艙，以及聯(lián)盟載人飛船和進步貨運飛船，形成了龐大的空間復合體，大大擴展了航天員的活動空間，但也存在效率不高等問題。

2011年建成的國際空間站是永久性空間站，由美國、俄羅斯、歐洲航天局、日本、加拿大和巴西等16國聯(lián)合研制。它采用桁架掛艙式構型，以上百米的組裝式桁架為基礎結構，然后將多個艙段和設備安裝在桁架上。其優(yōu)點是靈活性更強，拆卸、修理和更換都很方便，同時采用集中式供電，工作效率高，但費用也很高昂，且技術復雜。

據(jù)權威專家介紹我國未來的空間站起點較高，將是多艙式空間站。根據(jù)國情，我國空間站將采用積木式構型，包括一個核心艙、兩個實驗艙，總質量60噸-100噸。核心艙以組合體控制任務為主，實驗艙I兼有組合體控制與應用實驗功能，實驗艙Ⅱ以應用實驗任務為主。中國載人空間站工程分為空間實驗室和空間站兩個階段實施。2023年前，研制并發(fā)射空間實驗室，包括天宮一號、天宮二號、天宮三號，突破和掌握航天員中期駐留等空間站關鍵技術，開展一定規(guī)模的空間應用。2023年前，研制并發(fā)射核心艙和實驗艙，在軌組裝成載人空間站，突破和掌握近地空間站組合體的建造和運營技術、近地空間長期載人飛行技術，并開展較大規(guī)模的空間應用。