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飛天圓夢(mèng)，天宮豪宅現(xiàn)在多大面積了，下一步是不是該建設(shè)天庭了？

夢(mèng)天發(fā)射，天宮將成！是時(shí)候?qū)崿F(xiàn)我們的太空夢(mèng)想了！

看完發(fā)射，來長點(diǎn)知識(shí)吧~

10月31日15時(shí)37分，在火箭的轟鳴聲中，長征五號(hào)B遙4火箭帶著夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙飛入九天，為中國空間站一期主體建設(shè)工程畫上句號(hào)。在2年的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過9次發(fā)射，天宮空間站終于成為一個(gè)完全體，我們也終于將一個(gè)30年前設(shè)想呈現(xiàn)在世人眼前。那么，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙將會(huì)為天宮空間站提供怎樣的版本更新？空間站工程未來還有什么活動(dòng)？我們?cè)撊绾螌?shí)現(xiàn)自己的太空夢(mèng)想？下面都將為您一一道來！

版本更新（正式版）

「 更大的空間 」

作為空間站一期建設(shè)主體最后一個(gè)大艙段，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙將會(huì)成為我國迄今為為止發(fā)射的重量最大的載荷，約為23.3噸。夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙有著將近18米的長度與4.2米的直徑，這將為空間站帶來100立方米的空間，為航天員帶去32立方米的活動(dòng)空間。加上空間站已經(jīng)發(fā)射上去的部分，整個(gè)空間站的體積將達(dá)到300立方米。

空間站（現(xiàn)在還是想象圖）

「 更多的科學(xué)設(shè)備 」

之前發(fā)射的天和核心艙與問天實(shí)驗(yàn)艙雖然也有實(shí)驗(yàn)?zāi)K，但是生活模塊也占據(jù)了一部分空間，特別是在問天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射之后，航天員主要的生活區(qū)已經(jīng)從天和轉(zhuǎn)移到了問天。

與問天實(shí)驗(yàn)艙不一樣的是，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙并沒有生活模塊，主要是用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜的數(shù)量非常多。經(jīng)過夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的加成，天宮空間站的實(shí)驗(yàn)機(jī)柜總數(shù)將達(dá)到25個(gè)。這樣，空間站以約國際空間站1/6的重量，提供了約4/5的實(shí)驗(yàn)機(jī)柜的數(shù)量。

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面，夢(mèng)天主要面向微重力科學(xué)研究，比如微重力基礎(chǔ)物理、微重力流體物理、材料和燃燒科學(xué)以及空間科學(xué)等，這些都是我國目前亟需發(fā)展的領(lǐng)域。

值得一提的是，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的暴露載荷平臺(tái)有艙內(nèi)暴露和可展開暴露平臺(tái)，這些暴露平臺(tái)將會(huì)提供更為理想的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，夢(mèng)天與問天的艙外暴露平臺(tái)加在一起，最終將會(huì)支持67個(gè)暴露應(yīng)用載荷。

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的主要實(shí)驗(yàn)柜

「 獨(dú)特的貨物氣閘艙 」

在之前的設(shè)計(jì)中，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙將搭載巡天望遠(yuǎn)鏡一起升空，后來這一部分被剝離出實(shí)驗(yàn)艙。剝離后的空間除了用于加長工作艙之外，便是在多功能實(shí)驗(yàn)艙上配置了一個(gè)貨物氣閘艙。這一貨物氣閘艙的開口超過了1米，在數(shù)據(jù)上超過目前國際空間站希望號(hào)的貨物氣閘艙。既然說是貨物了，就像貨物電梯一樣，不是用來支持航天員出艙的（出艙在問天），而是在航天員與機(jī)械臂的配合下，實(shí)現(xiàn)載荷與設(shè)備能夠自動(dòng)進(jìn)出艙，這將為航天員省去了不小的麻煩。未來，大型載荷與設(shè)備通過貨物氣閘艙進(jìn)出艙，這為更大規(guī)模的艙外實(shí)驗(yàn)提供了條件。

除此之外，空間站也將會(huì)通過貨物氣閘艙釋放一些小衛(wèi)星，也就是說有一些衛(wèi)星將通過貨運(yùn)飛船帶上去然后再由空間站部署到近地軌道上。說到這里大家會(huì)疑惑：這難道不是多此一舉嗎？其實(shí)并不是。除了能夠搭便車節(jié)省成本和運(yùn)力外，最主要的是通過空間站這一平臺(tái)我們可以在未來實(shí)現(xiàn)小衛(wèi)星的釋放與維修。這樣的空間站不僅是人和設(shè)備居住的空間站，更是近地衛(wèi)星母港。在之間的天宮二號(hào)任務(wù)中，我們便釋放了伴隨小衛(wèi)星，通過伴隨小衛(wèi)星我們才能看到整個(gè)組合體的全貌。未來，我們也將通過空間站釋放的小衛(wèi)星看到空間站的全貌（而不是想象圖）。

這個(gè)真的不是想象圖了

「 一個(gè)有意思的玩意 」

對(duì)于這次發(fā)射，業(yè)余無線電愛好者們特別關(guān)注，因?yàn)閴?mèng)天實(shí)驗(yàn)艙將攜帶無線電載荷CSSARC進(jìn)入太空。業(yè)余無線電名為業(yè)余，但實(shí)際工作內(nèi)容非常硬核，特別是在應(yīng)急救災(zāi)之時(shí)。汶川大地震發(fā)生后不到3分鐘，成都業(yè)余無線電應(yīng)急通訊網(wǎng)便開始啟動(dòng)并呼叫，在傳統(tǒng)通訊手段失聯(lián)的情況下，一批業(yè)余無線電愛好者通過自己的設(shè)備將災(zāi)區(qū)的信息傳遞了出去，在搶險(xiǎn)救災(zāi)中做出了突出貢獻(xiàn)。該有效載荷升空后將為全世界的無線電愛好者提供資源，以便與機(jī)上的宇航員進(jìn)行聯(lián)系或相互交流。它還將發(fā)揮激勵(lì)學(xué)生追求科學(xué)技術(shù)知識(shí)的作用，并鼓勵(lì)更多的人對(duì)業(yè)余無線電感興趣。

無線電愛好者使用八木天線接收國際空間站中繼信號(hào) 圖源：BH4OAX老師供圖）

未來的計(jì)劃

「 六人巡天即將到來 」

從神舟十二號(hào)任務(wù)開始，我們一直是三人巡天，這是因?yàn)樘焐现挥腥齻€(gè)“床位”，因此需要等到上一批撤離之后下一批才能進(jìn)駐空間站。問天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射之后，“床位”從三個(gè)擴(kuò)充到六個(gè)，我們也有了六人巡天的可能。按照計(jì)劃，神舟十五號(hào)乘組將在神舟十四號(hào)乘組撤離前到達(dá)空間站，兩個(gè)乘組將在天上交接任務(wù)，屆時(shí)我們將短暫地實(shí)現(xiàn)六人巡天，達(dá)到計(jì)劃中的長期三人短期六人的目標(biāo)。

想象一下這個(gè)場(chǎng)景變成六個(gè)人的樣子

「 大型巡天望遠(yuǎn)鏡 」

在九年前，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙并不叫夢(mèng)天，而是叫巡天，這是因?yàn)槠渲兄饕钶d的是巡天光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。后來因?yàn)榭紤]到空間站對(duì)于巡天的限制，光學(xué)望遠(yuǎn)鏡便被獨(dú)立出來，但其依舊是空間站任務(wù)的組成部分，我們稱之為“巡天空間望遠(yuǎn)鏡”。把望遠(yuǎn)鏡發(fā)射到天上，可以消除大氣對(duì)于天文觀察帶來的不利影響，人類曾經(jīng)發(fā)射了多個(gè)空間望遠(yuǎn)鏡。不過以往的太空望遠(yuǎn)鏡多需要專門的發(fā)射任務(wù)進(jìn)行維修，而與空間站共軌（略高）的巡天望遠(yuǎn)鏡將大大降低維護(hù)成本。巡天空間望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)為1.1×1.2平方度，在成像質(zhì)量和哈勃望遠(yuǎn)鏡相當(dāng)?shù)那闆r下，巡天空間望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)達(dá)到了哈勃望遠(yuǎn)鏡的300倍。整個(gè)巡天期間，望遠(yuǎn)鏡將覆蓋整個(gè)天空面積的40%，帶來至少50PB（1PB=1024TB)的數(shù)據(jù)，對(duì)我們探索宇宙演化、暗物質(zhì)等宇宙基礎(chǔ)問題提供幫助。

這也是想象圖，我想象示意圖

「 二期工程？」

在上文中，我們多次提到了“一期工程”這個(gè)詞，這是否意味著我們未來可能擁有二期工程？把“否”和“可能”去掉便是答案了。在方案設(shè)計(jì)階段，我們便在天和核心艙與問天實(shí)驗(yàn)艙預(yù)留了大型載荷掛點(diǎn)的接口。顯然，只要再發(fā)射一個(gè)類似于天和的擴(kuò)展核心艙，重復(fù)以前的建造步驟，我們便可以將空間站的噸位擴(kuò)展一倍。空間站的主體部分的形狀也將會(huì)變成“土”字型。此外，空間站大部分模塊已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，這對(duì)于延長空間站運(yùn)行壽命，提升空間站運(yùn)行質(zhì)量來說是非常重要的，當(dāng)然也是我們能進(jìn)行空間站擴(kuò)建的底氣之一。

想象示意圖

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射升空后，將像以往一樣實(shí)現(xiàn)快速對(duì)接，在快速對(duì)接之后也將進(jìn)行快速轉(zhuǎn)位（問天兩個(gè)月之后才進(jìn)行轉(zhuǎn)位）。轉(zhuǎn)位的完成標(biāo)志著中國空間站一期主體建設(shè)的正式完成，也是空間站完全體正式開始工作之時(shí)。通過空間站，我們將在基礎(chǔ)科學(xué)、材料、制造等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并取得成就，以此助力中國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展；也是通過空間站，我們將與外方在人員、設(shè)備等方面進(jìn)行合作，以此推進(jìn)中國在太空領(lǐng)域的國際合作?？臻g站還會(huì)成為近地衛(wèi)星的母港，甚至是更遠(yuǎn)深空探索的起跳板……言至于此，是時(shí)候?qū)崿F(xiàn)我們的太空夢(mèng)想了！

Reference

[1] 王翔,王為.天宮空間站關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)綜述[J].中國科學(xué):技術(shù)科學(xué),2021,51(11):1287-1298.

[2] 中國載人航天工程辦公室.中國空間站科學(xué)實(shí)驗(yàn)資源手冊(cè)[Z].2019.

[3] 童效勇（BA1AA） 陳方（BA4RC）. 業(yè)余無線電通信[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2021

[4]李然.巡天空間望遠(yuǎn)鏡:將伴“天和”探太空.[EB/OL].(2021-05-13)[2022-10-29]. https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/5/457492.shtm

（圖部分來自參考來源，部分來自網(wǎng)絡(luò)）

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來源：石頭科普工作室

編輯：老頭