天宫空间站核心舱

“天和”核心舱是中国空间站的关键组成部分，为空间站的长期运营和发展奠定了坚实基础。

天宫空间站以天和核心舱为中心，采用“T”形构型，“问天”和“梦天”实验舱对称布局于两侧，通过机械臂辅助可继续组装，形成“十”字形、“干”字形等扩展构型。各舱段交会对接后，信息、能源系统相互连接，热控流体回路可实现热量跨舱传输，整体互联互通，具备跨航天器的系统重构能力。

基本概况

• 发射时间：2021年4月29日，“天和”核心舱在海南文昌航天发射场由长征五号B遥二运载火箭成功发射入轨。
• 结构组成：全长16.6米，最大直径4.2米，发射质量22.5吨，由节点舱、生活控制舱和资源舱三部分组成。

主要功能

• 载人居住：为航天员提供了舒适的生活环境，具备睡眠、饮食、个人卫生等保障设施，可满足3名航天员长期在轨驻留，6名航天员短期停留。
• 控制中枢：集成了控制系统、通信系统等，对整个空间站的姿态控制、轨道控制、电力分配等进行统一管理和协调，确保空间站的稳定运行。
• 对接枢纽：有多个对接口和停泊口，可对接载人飞船、货运飞船以及两个实验舱，实现空间站的组装和扩展。
• 实验平台：舱内设有多个科学实验机柜，可开展空间生命科学、空间材料科学等多领域的科学实验和技术试验。

技术创新

• 采用电推进技术：配置了4台霍尔电推进发动机，能更高效地进行轨道维持和姿态控制，节省大量化学推进剂。
• 智能化控制系统：具备自主故障诊断、自主重构等能力，可快速应对各种突发情况，提高了空间站的可靠性和安全性。

舱段结构设计

• 节点舱：是核心舱与其他舱段相连的主要部位，有2个对接口、2个停泊口和1个出舱口。2个停泊口在节点舱左右两侧；出舱活动口在节点舱上方；2个对接口分别位于节点舱的前端和下方。
• 生活控制舱：分为小柱段和大柱段。小柱段直径2.8米，有三个睡眠区和卫生间；大柱段直径4.2米，是航天员工作、控制、锻炼和休闲的地方。
• 资源舱：位于核心舱后端，直径4.2米、高度2.1米，舱内推进模块携带1.8吨推进剂，是唯一具备接收推进剂补加功能的模块，为空间站长期在轨运行提供动力支持。

系统功能设计

• 环控生保系统：由水处理、尿处理、电解制氧、二氧化碳去除、二氧化碳还原和微量有害气体去除六大子系统构成，可在密封舱室内建立类似地球环境的可循环系统。
• 机械臂系统：携带一支长10米、最大负载25吨的机械臂，采用仿生设计，具有7个自由度，末端配备视觉测量系统等，可完成舱段转位、辅助出舱、货物转移等任务，还能通过重定向技术覆盖整个空间站。
• 能源系统：使用大面积柔性可展开太阳能电池翼和配套能源管理系统。太阳能电池翼由碳化硅增强铝基复合材料制成，双翼展开面积达134㎡，单翼发电功率9kW。电源系统采用三结砷化镓电池片和锂蓄能电池，多个舱段实行电源并网，空间站在阴影区时由锂离子蓄电池供电。
• 推进系统：是中国航天飞行器中最复杂的推进系统，配置推进剂补加系统，首次实现完全自动化，在核心舱前后向对接端口均有补加接口。