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剛剛發射的天和核心艙意味著什么？( 二 )


剛剛發射的天和核心艙意味著什么？
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火箭整流罩內的天和號核心艙，已經是國內能發射的最大的航天器 | Vivo
剛剛發射的天和核心艙意味著什么？
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采用圓筒結構的優勢有很多，包括更容易做的又輕巧又結實，并能最有效率的利用運載火箭的內部空間。這些不同的艙體在地面先后發射到太空以后，會在軌道上進行組裝，并最終形成完整的太空站系統。
既然采用了分體設計，那么不同組件在發射秩序上，就必然有先有后。而且，不同艙體承擔的功能也各有側重——因為把所有艙體都做成一樣的，必然帶來極大的浪費，并把總體性能拉低到一個非常凄慘的水平。
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和平號空間站代表了現代大型空間的主流成熟設計，「圓筒插圓筒」是最顯著的外觀特征之一 | NASA
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所以，在空間站這個「太空積木」中，必須有第一塊到位的積木，作為整個系統完整組裝的基點。它就是核心艙。
這樣的地位決定了核心艙也必然是整個空間站的核心艙室。后續的功能艙室都要圍繞它建設，它必須能夠支持這些艙室的運轉；作為第一個上天的艙室，它需要具備宇航員的維生能力。
如今，我們對它的了解已經越來越多。
2016 年 4 月，中國載人航天工程辦公室發布了《空間站工程研制進展》，詳細介紹了中國空間站的發展動態。2018 年，中國空間站核心艙在第 12 屆珠海航展上首次對外公開展出。
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來源：《中國航天》
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借由這些信息，我們得以窺探天和核心艙和未來空間站的技術特點。
天和號有哪些特點？剛剛發射的天和核心艙意味著什么？
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中國未來的空間站被命名為「天宮」。整個空間站采用水平對稱T形構型，將由核心艙和 2 個實驗艙組成。設計壽命 10 年，額定乘員 3 人，新舊乘員組輪換時可支持 6 人。
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中國空間站的基本構型 |《我國空間站工程總體構想》
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作為核心艙的天和號是空間站的主控艙段，是管理和控制中心，也是航天員生活的主要場所。它要負責整個空間站的電源電路、環境控制、生命保障功能，包括氣體壓力、成分、溫度、濕度的調節，水的回收管理，微生物控制和廢棄物管理等等，可以滿足航天員長期太空飛行的生活需求。
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來源：《中國載人空間站方案的變遷》
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天和號核心艙帶有一個大型機械臂，它前方較為細長的部分是節點艙。天和號核心艙尾部可以連接貨運飛船，而節點艙的前部有一個轉位基座，可以連接載人飛船、兩個實驗艙，還有一個對天方向的出艙口，用于航天員出艙活動。
在空間站的建造過程中，天和號核心艙的節點艙端口的對接口，會首先完成與實驗艙的對接；然后通過轉位基座或者機械臂的操作，把實驗艙轉移到節點艙左/右側的兩個停泊口，實現長期停靠。
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載人航天工程辦公室發布的《空間站工程研制進展》清楚呈現了未來空間站的組建過程》
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按照現有資料，中國空間站核心艙和實驗艙均為 20 噸級，合體質量（不含飛船）約 66 噸。乍看起來，與重達 400 多噸的國際空間站有較大差距。
不過，以天和號核心艙為代表，國產空間站采用了模塊化的總體設計思路，預留了額外的機電熱接口。它可以再對接一個新的帶節點艙的核心艙，這意味著，能夠擴展出一個總規模翻倍的空間站。
最大構型下，國產空間站可以擴展到 2 核心艙、4 實驗艙、4 艙外實驗平臺、并同時連接 3 艘飛船。此時整個空間站系統規模達到 180 噸，可以支持 6 名長期乘員。

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