中国空间站即将迎来一次重大升级,从现有的“T”字构型扩展为“十”字构型,这一扩建工程将显著提升其科研能力和综合服务水平,为未来的太空探索奠定更坚实的基础。自神舟十二号载人飞船将首批航天员送入空间站以来,这座太空实验室已在轨运行五年,承担了大量空间科学实验任务,但随着科研项目不断推进,现有空间和功能已难以满足日益增长的需求。
据统计,截至目前,中国空间站已在轨部署和实施了267项科学与应用项目。仅去年一年,就新增了86项在轨实验,上行科学物资约1179公斤,下行实验样品约105公斤,获取的科学数据超过150TB。这些数据充分表明,空间站的科研活动日益频繁,对空间和设施的需求也在不断增加。
中国航天科技集团一院研究员钱航指出,空间站扩建的主要驱动力来自科研需求的增长。随着实验项目的增多,现有实验区域的设备已趋于饱和,必须拓展空间以增加实验设施。天地往返任务日益频繁,神舟飞船和天舟货运飞船需要定期造访空间站,完成人员轮换和物资补给。在任务密集时,容易出现排队等待的情况,缺乏足够的缓冲空间。
另一方面,中国空间站计划长期在轨服役,现阶段可同时保障3名航天员的日常工作与生活。未来,驻留人数和在轨工作时长将逐步增加,需要完善生活、锻炼和应急保障等配套条件,以确保航天员在轨生活更舒适、作业更安全。同时,拓展综合服务能力也至关重要,空间站还需承担航天器维护、设备检修等在轨服务工作,现有布局在舱外作业和物资存放等方面存在局限,扩建后将进一步丰富功能,朝着综合性太空枢纽的方向发展。
国际合作也是推动空间站扩建的重要因素。中国已开启航天国际化发展的大门,按照计划,中国空间站将迎来巴基斯坦航天员,未来可能出现更多国外航天员合作,国际合作项目也可能继续增加。因此,空间站升级是必然趋势。
那么,中国空间站将如何进行扩建?根据规划,第一阶段将新增一个综合舱段,使空间站整体构型从“T”字变为“十”字。建成后,飞船停靠点位将增多,可实现多艘飞行器同时驻留,航天员出舱作业的通道也会增加,多人同步开展舱外工作将成为常态,实验设备和储物空间也将同步扩充。
全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩介绍,空间站扩容通常使用长征五号B火箭发射20吨级的多功能扩展舱,将其对接在天和核心舱前向对接口上,空间站即可由“T”字形变为“十”字形构型。未来还可增加更多舱段,因为新增舱段本身具有多个停泊口和出舱口,远期可再对接两个实验舱,使空间站升级为更大的“干”字形。
完成第一阶段升级并稳定运行后,中国空间站还将推进中长期规划,继续新增舱段,打造规模更大的六舱组合体。届时,各舱段分工将更加细化,不同领域的科学实验可分区开展,航天员驻留规模也将相应提升。钱航强调,整套扩建方案的最大特点是通用化设计,所有舱段和接口标准统一,新舱段对接后可快速适配原有系统,无需对现有设施进行大幅改造,既降低了难度,也提升了运行稳定性。
据空间站系统总设计师杨宏透露,当空间站继续升级为六舱“干”字形构型时,整个空间站的规模将从目前的90吨级跃升至最大180吨。国际宇航联空间运输委员会主席杨宇光表示,空间站扩容升级将为科研人员创造更多科研机会,对整个中国的空间科学事业具有重大意义和价值。






