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從神舟到天宮:中國太空站計劃

本報訊如果說月球是中國航天的遠方夢想,那麼近地軌道上的「天宮」便是中國人築夢太空的家園。自1992年載人航天工程正式立項,中國用三十年時間完成了從首次載人飛行到建成常設太空站的歷史性跨越。如今,天宮太空站常態化駐留航天員,成為人類在太空中的第二個國家級實驗室。

一、起源:921工程的誕生

上世紀80年代末至90年代初,世界主要航天大國紛紛推進載人航天。中國在成功發射返回式衛星後,科學家們開始論證載人飛行的可行性。1992年9月21日,中共中央正式批准實施「載人航天工程」,代號「921工程」,確立了「三步走」的發展戰略,目標是建造中國自己的太空站。

關鍵人物

王永志:中國載人航天工程首任總設計師(1992–2006),主持制定了「三步走」總體規劃,並領導神舟一號至六號任務,被譽為「中國載人航天之父」。

周建平:現任總設計師(2006年至今),主導了天宮一號、二號試驗艙及天宮太空站的設計與建造,推動工程從試驗走向應用。

戚發軔:神舟飛船首任總設計師,帶領團隊攻克了飛船總體設計、返回艙防熱等核心技術。

楊利偉:中國首位進入太空的航天員(2003年),其成功飛行標誌著中國成為第三個獨立掌握載人航天技術的國家。

Caption: 中國首位進入太空的航天員

二、三步走戰略:從載人飛天到常駐太空

921工程規劃了清晰的三個階段,每一步都為下一步鋪路,最終實現太空站的長期運營。

第一步:發射載人飛船(1999–2005年)- 目標是突破載人往返技術,建成初步的載人航天體系。

神舟一號至四號(1999–2002年):四艘無人試驗飛船,驗證了發射、軌道運行、返回著陸等關鍵技術

神舟五號(2003年10月15日):楊利偉搭乘神舟五號環繞地球14圈,歷時21小時,安全返回。中國成為第三個獨立將人類送入太空的國家。

神舟六號(2005年10月):費俊龍、聶海勝兩人多天飛行(5天),驗證多人多天駐留能力。

Caption: 費俊龍、聶海勝在神舟六號太空艙內

第二步:突破交會對接與中期駐留(2008–2017年)- 目標是掌握太空漫步、交會對接、中期駐留與貨運補給,為太空站建設打下基礎。

神舟七號(2008年9月):翟志剛完成中國首次太空漫步,劉伯明輔助,景海鵬留守艙內。

天宮一號(2011年9月發射):8.5噸級的目標飛行器,先後與神舟八號(無人)、神舟九號(載人,劉洋成為中國首位女航天員)、神舟十號(載人)完成交會對接,驗證短期駐留。

天宮二號(2016年9月發射):真正的太空實驗室,支援景海鵬、陳冬完成30天中期駐留(神舟十一號,2016年)。2017年,天舟一號貨運飛船與天宮二號完成首次推進劑在軌補加試驗。

天舟一號(2017年4月):中國首艘貨運飛船,突破快速交會對接與燃料補給技術。

Caption: 天舟一號於2017年4月在海南文昌發射升空。

第三步:建造常設太空站(2021年至今)- 目標是建成並運營長期有人駐留的模組化太空站。

核心艙「天河」(2021年4月29日發射):太空站的管理中樞,提供生命保障、電力與對接口。

實驗艙Ⅰ「問天」(2022年7月24日發射):備份核心艙功能,配備主氣閘艙與科學實驗櫃。

實驗艙Ⅱ「夢天」(2022年10月31日發射):專注微重力科學,具備貨物氣閘艙與小型衛星釋放平台。

三艙於2022年底形成「T」字基本構型,標誌著太空站全面建成。2023年起進入「應用與發展」階段,每年進行兩次神舟乘組輪換、一至兩次天舟補給,維持不間斷有人駐留。

Caption: 問天和夢天實驗艙與太空站對接後,總體便成為「T」型。

三、硬體家族:火箭、飛船與艙段

中國載人航天工程的成功,離不開一系列自主研發的硬體設備。

長征二號F火箭:神舟飛船的「專屬座駕」,自1999年首飛以來保持100%發射成功率,是中國唯一用於載人發射的火箭。它獨有的逃逸塔系統可在緊急時將飛船拉離危險區。

長征七號火箭:新一代中型火箭,主要用於發射天舟貨運飛船,運力更強且使用環保燃料。

長征五號B火箭:重型火箭,專為太空站艙段發射研製,近地軌道運力達25噸,成功將天河、問天、夢天送入軌道。

神舟載人飛船:三艙結構(推進艙、返回艙、軌道艙),可搭載3名航天員,具備自主導航與手動交會對接能力。新一代神舟飛船(可搭載4–7人)已進入試驗階段。

天舟貨運飛船:貨運能力約7.4噸,可運送補給、實驗設備與推進劑,並為太空站補加燃料。天舟六號起採用改良型,載貨比更高。

天宮艙段:天河核心艙配備10公尺級大型機械臂,問天艙有小型機械臂,兩者可串聯協同。夢天艙的貨物氣閘艙可自動將實驗載荷送出艙外。太空站採用再生式生命保障系統,水與氧氣循環利用率達90%以上。

地面測控與發射場:酒泉衛星發射中心承擔所有載人發射任務;文昌航天發射場負責發射重型艙段與貨運飛船。陸海基測控網與天鏈中繼衛星確保全程通訊。

Caption: 酒泉衛星發射中心承擔所有載人發射任務。

四、里程碑一覽(1999–2025)

時間 任務 成就
1999年11月 神舟一號 首次無人試驗飛行
2003年10月 神舟五號 中國首次載人航天(楊利偉)
2005年10月 神舟六號 首次多人多天飛行
2008年9月 神舟七號 首次太空漫步(翟志剛)
2011年9月 天宮一號 首個目標飛行器,突破交會對接
2012年6月 神舟九號 首次載人交會對接,劉洋成為首位女航天員
2013年6月 神舟十號 首次太空授課(王亞平)
2016年9月 天宮二號 首個太空實驗室,支援30天駐留
2017年4月 天舟一號 首次推進劑在軌補加
2021年4月 天河核心艙 太空站核心艙發射,建造階段啟動
2021年6月 神舟十二號 首批進駐太空站,駐留90天
2021年10月 神舟十三號 首次6個月長期駐留,王亞平首次女性出艙
2022年7月 問天實驗艙 太空站首個實驗艙,配備主氣閘艙
2022年10月 夢天實驗艙 「T」字構型建成
2022年11月 神舟十五號 首次兩批乘組在軌輪換,6人同站
2023年5月 神舟十六號 首位載荷專家(桂海潮)進駐
2024年4月 神舟十八號 多次出艙維修,強化在軌維護
2024年10月 神舟十九號 首位女性航天工程師(王浩澤)
2025年4月 神舟二十號 寫下了中國航天史上首次「換乘飛船」返回的特殊紀錄。
2025年10月 神舟二十一號 採用極速模式,僅用約3.5小時成功與空間站組合體交會對接。
2025年11月 神舟二十二號 中國載人航天工程的第1次應急發射任務。
2026年5月 神舟二十三號 中國首個長達一年以上的太空人體研究與駐留試驗

Caption: 翟志剛2008年9月27日展開中國人第一次太空漫步。

五、航天員的選拔與訓練

中國航天員的選拔與訓練體系伴隨工程發展逐步成熟,至今已完成四批選拔。

選拔歷程

  • 第一批(1998年):從空軍殲擊機飛行員中選出14人,包括楊利偉、翟志剛、聶海勝等,目標為神舟五號至七號任務。
  • 第二批(2010年):選出7人,首次納入女性航天員(劉洋、王亞平),並增加飛行工程師類別。
  • 第三批(2020年):選出18人,除飛行員外,首次包含「載荷專家」——從科研機構與高校選拔的科學家,負責太空實驗操作。
  • 第四批(2024年完成選拔):預備航天員約10餘人,首次面向港澳地區選拔載荷專家,並為載人登月任務儲備人才。

Caption: 香港女性載荷專家、警務處警司黎家盈將參與神舟二十三號任務。

訓練項目航天員訓練中心(北京)設有完整的訓練體系,為期3–5年,涵蓋八大類百餘個科目:

  • 基礎體能:長跑、游泳、前庭功能訓練(防眩暈)、超重耐力(離心機可達8倍體重)。
  • 飛行器操作:在模擬器中練習神舟飛船手動交會對接、故障應急處置,需精準完成數百個操作步驟。
  • 出艙活動:在水槽中穿著120公斤重的訓練服模擬太空漫步,練習設備安裝與維修,每次訓練長達6小時。
  • 太空站技能:學習生命保障系統維護、機械臂操作、艙段管理,並在模擬太空站中進行聯合演練。
  • 科學實驗:載荷專家需掌握微重力物理、生物醫學等實驗操作,地質學家則學習月面採樣(為登月準備)。
  • 野外生存:在沙漠、森林等極端環境中訓練應急返回後的生存能力。
  • 心理訓練:通過隔離艙模擬長期密閉環境,培養團隊協作與抗壓能力。

六、未來計劃:擴展、望遠鏡與載人登月

未來十年,中國載人航天將朝三個方向邁進。

1. 太空站擴展與升級

擴展艙段:計劃發射新的多功能艙段,使太空站從「T」字形變為「十」字形,增加實驗空間與對接口,可同時停泊更多飛船,並接待外國航天器。 巡天空間望遠鏡(CSST):口徑2公尺的大型光學望遠鏡,視場比哈伯望遠鏡大300倍,將與太空站共軌飛行。它可獨立觀測,也可對接太空站進行維修與升級,預計2026年前後發射。 國際合作:已與聯合國外空司合作遴選多國實驗項目,未來可能選拔並訓練外國航天員造訪天宮,推動全球共享太空資源。

2. 商業化與產業化

太空站將向民間機構與國際合作夥伴開放實驗資源,降低進入太空的門檻。同時,商業貨運與載人發射的市場化也將逐步推進,鼓勵私營企業參與。

3. 載人登月(2030年前)

中國已明確提出「2030年前實現中國人首次登陸月球」的目標,並為此研發新一代運輸系統:

  • 長征十號:重型載人火箭,近地軌道運力約70噸,地月轉移軌道運力約27噸,專為登月任務設計。
  • 新一代載人飛船:可搭載4–7名航天員,具備深空返回能力,已於2020年成功進行無人試驗飛行。
  • 月面著陸器:可攜帶2名航天員與約200公斤載荷往返月面,目前正在研發中。
  • 載人登月與天宮太空站的運營將並行推進,最終目標是建設國際月球科研站,實現人類在月球上的長期存在。

Caption: 2023年展出的中國載人月面着陸器1:4模型

七、結語:天宮,中國人的太空家園

從1992年的藍圖,到2022年「T」字構型亮相,中國載人航天工程走過了三十年的不凡之路。這條路上,有神舟五號升空時的舉國沸騰,有太空漫步時的屏息凝視,也有天宮授課時孩子們眼中的星光。如今,天宮太空站常態化運營,航天員輪換如候鳥般規律,科學實驗日夜進行。正如總設計師周建平所說:「太空站是國家的太空實驗室,也是人類探索宇宙的前哨站。」未來,隨著擴展艙段、巡天望遠鏡的加入,以及載人登月的實現,中國人將在更廣闊的太空留下足跡,而天宮,將永遠是這趟旅程的起點與港灣。


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