“天和”核心舱即将奔赴太空 带你解读三室两厅“天宫号”空间站
东方网记者解敏4月29日：据载人航天工程办公室发布的消息，我国空间站的核心舱“天和”与长征五号B遥二运载火箭组合体已转运至发射区，正在进行发射前的准备工作，于今日（29日）中午11时许发射空间站天和核心舱。
天和核心舱积木 天和核心舱积木国玩系列
天和核心舱积木 天和核心舱积木国玩系列
天和核心舱积木 天和核心舱积木国玩系列
为什么要建空间站？
1992年我国载人航天从零起步，制定“三步走”规划。步是发射无人和载人飞船，将航天员安全地送入近地轨道，并安全返回地面。这一步随着2003年神舟五号首次将航天员杨利伟送入太空并安全返回，任务已经完成。
第二步，继续突破载人航天的基本技术：多人多天飞行、航天员出舱在太空行走、完成飞船与空间舱的交会对接。2019年7月19日"天宫二号"空间实验室完成任务返回地球指定位置，第二步任务也已经完成。
第三步，建立性的空间实验室， 航天员和科学家可以来往于地球与空间站，进行规模较大的空间科学试验， 也就是俗称的的空间站，终目标是建设一个常驻的大型空间站——“天宫号”。
空间站怎么建？
空间站的建设分两个阶段进行 ，试验阶段于已于2011~2020年完成。此前我国曾于2011年发射“天宫一号”飞行器，先后与无人的“神舟八号”以及载人的“神舟九号”、“神舟十号”对接，成功完成了航天员的短期驻扎任务并且掌握了空间交会对接技术。2016年发射“天宫二号”空间实验室，先后与载人的“神舟十一号”以及无人的“天舟一号”货运飞船对接，完成航天员中期驻扎任务并掌握空间补给技术。
2021年开始正式组建常驻的“天宫号”空间站。 核心舱的发射是构建“天宫号”空间站的重要起点。我国预计将在此后的2年时间里进行11次发射。此次核心舱发射完成后，将发射“问天”号、“梦天”号实验舱。后续还将发射4次货运飞船“天舟”以及4次载人飞船“神舟”，于2022年完成空间站在轨建造。
“三室两厅”空间站建在哪儿？可以“住”多少人？
搭建空间站的整个过程犹如搭积木，需要在太空中借助机械臂系统，逐渐把整个结构搭建起来。在空间组合成基本“T”字型。
“天宫号”约60~180吨级，基本构型由一段核心舱+两段实验舱组成“T”字体，两段实验舱分别长期停靠在核心舱的左右两端，货运飞船以及载人飞船分别对接于核心舱前后两端。 建成后将运行在340–450公里近地轨道，额定乘员3人，轮换时多可达6人， 设计寿命长达10年，将支持航天员长期在轨生活和工作。
核心舱是干嘛用的？
即将发射的“天和”核心舱是载人航天工程中个空间站核心舱。命名为“天和”源自天枢与太和，寓意天地人和。作为空间站的枢纽，核心舱长 16.6 米、直径4.2 米，重量达到22.5 吨。
核心舱是整个空间站的管理和控制中心、主控舱段，它对整个空间站的飞行姿态、动力性、载人环境进行控制，同时为航天员提供居住环境。 核心舱有三个对接口，可以对接一艘货运飞船，两艘载人飞船，能满足3名宇航员长期在轨驻留需求。
在轨拆卸太阳翼，天宫空间站机械臂太空搭积木，还能捕获航天器
载人航天办公室日前发布消息指出，天宫空间站天和核心舱入轨半个多月以来，先后完成多项平台功能测试，以及空间应用项目设备在轨性能检查，各项功能正常、运行状态良好，已进入交会对接轨道。 在众多平台功能测试中机械臂性能测试至关重要，因为它决定了未来十至二十年天宫空间站的运营质量与效率。
天宫空间站主机械臂初始安装位置在天和核心舱小柱段对地球一面，因此得名 “天和机械臂” 。
该型机械臂两根臂杆展开长度10.2米，两根臂杆可联动工作，也可单臂杆工作，同时配套两个末端执行器、一套视觉相机系统、一个总，全重738kg，承载能力25吨，可在手动/自动两个工作模式中自由切换。
天和机械臂有7个自由度分别对应7个关节，因此也被称为“七自由度空间机械臂”，位置精度45mm，线速度与角速度两项指标对比同类机械臂极具优势，综合性能达到了水平。
那么，天和机械臂具体有哪些功能，又可以胜任哪些工作呢？
1.舱体表面爬行转移
天和机械臂展开长度10.2米，而天宫空间站仅核心舱长度就有16.6米，更不用说另外两个尺寸更大的实验舱，单纯依靠机械臂自身长度无论如何也不可能面面俱到。
前文提到这是一款七自由度机械臂，同时它采用了“肩部3关节+肘部1关节+腕部3关节”的配置方案，肩部与腕部关节配置相同，意味着机械臂两端活动功能一致。
同时肩部与腕部各有一个末端执行器，末端执行器用于对接舱体表面的适配器，而后者在空间站三大舱段外表面皆有广泛分布配置。在机械臂末端执行器与舱体表面适配器的对接与分离的过程中天和机械臂因此具备了舱体表面爬行功能。
2.与实验舱机械臂组合，实现空间站外表面全触达
除天和机械臂外，问天号实验舱也配置有一部展开长度5米的小型机械臂，两者可对接组合成形成长度超15米的超长机械臂，并基于天和机械臂舱体爬行功能，进而实现空间站外表面的全触达。
3.舱外状态监视与舱表状态检查
天宫空间站外表面配置了诸多功能载荷，还有外挂于舱表的暴露实验载荷。同时运行于近地轨道的空间站还面临着空间碎片撞击风险，空间辐照对舱体表面的影响也很大。
尤其是空间碎片撞击或者舱内气体泄漏导致的失压问题为突出，比如空间站就经常饱受此类问题的折磨。
天和机械臂有一套视觉监视系统，肩部、腕部、肘部各有1台视觉相机，其中肩部与腕部视觉相机是舱外状态监视与舱表状态检查的主要设备。
4.辅助航天员出舱活动
神舟七号载人飞船乘组指令长翟志刚与协助员刘伯明曾共同实施我国首次太空出舱行走任务，距今已有将近十三年时间，而接下来进入天宫空间站的航天员将经常性执行太空出舱行走任务。
天舟二号作为天宫空间站工程首次货运飞船任务携带了舱外航天服，下个月发射的神舟12号载人飞船乘组也将实施出舱行走，执行舱外状态设置任务。
天宫空间站不同于神舟七号，前者的组合体规模更大，出舱作业量大，难度也更大。航天员出舱行走时间通常长6小时，空间站外表面也广泛分布着服务航天员出舱活动的手柄装置，但这仅限于小范围的太空行走活动，如果要大范围转移就需要机械臂辅助，否则出舱任务执行效率将大大降低。
5.转位实验舱，开展空间站在轨建造任务
天宫空间站工程分为“关键技术验证”、“在轨建造”、“常态运营”三大阶段，今年是关键技术验证阶段任务，而明年则是在轨建造阶段的决胜年，届时问天实验舱与梦天实验舱将与天和核心舱组成T字构型空间组合体，进而完成空间站建造任务。
问天与梦天两个实验舱受限于组合体姿态控制问题无法直接与核心舱侧向停泊口对接，而是要先分别与核心舱前向对接口对接，尔后由前向对接口转位至侧向停泊口，为了完成这一任务我们准备了两个互为备份的转位手段。
首先两个实验舱各自配置有结构简单控精度高的“转位机械臂”，这是实验舱转位对接的主要手段。与此同时，核心舱“天和机械臂”也具备承载25吨级舱段实施转位对接的能力，控精度略逊于“转位机械臂”，但仍能满足对接要求，此为实验舱转位对接的备份手段。
天舟二号货运飞船在任务末期就将验证天和机械臂辅助转位对接的工程能力，为明年的在轨建造做好万全准备。
6.捕获悬停航天器，辅助对接
神舟载人飞船、天舟货运飞船都具备自主交会对接能力，这既是优势也是劣势，优势是不依赖外部机构自主全向对接，劣势就是要为对接机构付出更多的生产制造与发射成本，进入空间站运营阶段后降本增效将是一个重要课题。
为此我们将研究基于简易方案的空间站交会对接技术，此类航天器将简化对接机构，并依托天和机械臂进行辅助对接。
当来访航天器接近空间站组合体时，机械臂末端相机可对其进行位置姿态测量，当目标进入机械臂捕获范围时末端执行器与目标适配器对接实施捕获，尔后辅助来访航天器对接。
7.转移货运飞船载荷
简而言之就是搬货，以天舟为例，该型货运飞船有全密封、半开放、全开放三种标准构型，其中半开放与全开放两种构型都可以承运舱外载荷，与空间站对接后将由机械臂抓取搬运。
8.辅助航天员转移核心舱太阳翼
天宫空间站完成T字形构型建造任务后两个实验舱的大型柔性太阳翼将对核心舱太阳翼形成光照遮挡，从而削弱核心舱太阳翼发供电能力。
核心舱太阳翼早在设计之初就考虑到了这个问题，为此项目团队设计了“在轨能源拓展功能”，核心舱发射入轨太阳翼一次展开后可再次收拢，并由航天员与机械臂联合作与核心舱本体分离，随后将其转移至问天实验舱与梦天实验舱短桁架轴向安装接口，从而解决由光照遮挡产生的电力供应能力下降的问题，为天宫空间站后续舱段拓展任务奠定了基础。
与此同时，核心舱太阳翼完成转移后空间站还具备在轨重构供电通道能力。
天和机械臂的在轨应用还有很多拓展空间，比如舱外载荷照料、对接灵巧机械手执行更精细的舱外任务等等。只有想不到，没有做不到，炫舞太空的天和机械臂将助力天宫空间站持续深化落实 “太空母港” 发展目标。
神舟十二号任务，天和核心舱里面的“魔方”是什么？有什么用？
实际上是一张色卡。因为太空中光线不可控，所以没有办法分辨是什么颜色，它可以帮助地面的人还原颜色，这样就可以分辨出，传回来的是什么样子了，这是很聪明的一个方法。
“魔方”是色卡，从传回来的照片中可以看出天和核心舱里面有各种颜色的对比卡片。因为在太空中光线是有变化的，所以为了使传回来的视频或者照片能够复原到真实的场景和颜色，所以需要用色卡对比。
空间站天和核心舱发射成功，此次发射有哪些硬核之处？
空间站天和核心舱发射成功的硬核之处在于：整个的发射场推进火箭及核心舱舱体都是由自己建设建造的，还是第二个自己完成此次空间的建造和发射的。载重、体积更大，背后所用的技术也更大更硬核，故障发生概率更低，且在未来的两年里，空间站将成为全世界一个在宇宙中运行的空间站。
首先作为首次的空间站，解决了在太空中没有允许人进入的空间站的问题，其次就是我们可以在太空中做实验了，这一次发射到太空的太空站有实验柜，支持广泛领域的空间科学实验研究。
整个的发射场推进火箭以及核心舱舱体都是通过自己的能力建设建造的，要知道放眼整个世界，能够靠自己的能力发射空间站的，目前只有三个。
个人觉得硬核之处就在于，整个发射过程与制造全都由合理完成，突破了美国的技术封锁，自食其力实现了航天技术的一大跨越
此次发射的硬核在于创下的几个“”，首先，“天和”成为世界上个使用“一级半”构型的火箭发射入轨的空间站核心舱。也就是说只用芯一级+4个助推器就能入轨，没有二级，，这是前所未有的；其次，“天和”也是世界上个自带大型空间机械臂的核心舱；接着，“天和”也是世界上个携带电推进系统的空间站核心舱，装有4台lht-100型推力80毫牛的霍尔电推进发动机；后，“天和”还是人类目前为止重的积木式空间站核心舱。
神舟十四号载人飞船发射取得成功，具有哪些意义？
请大家记住2022年6月5日，这是值得全国欢庆的日子，神舟十三号乘组航天员还处于归来的喜悦中，6月5日10时44分，一个半月后，在酒泉卫星发射中心，长征二号F遥十四运载火箭成功将神舟十四号载人飞船送上太空。
先简要的和大家介绍一下：
成员：陈冬、刘洋、蔡旭哲，陈冬担任指令长。六个月的飞行任务。
任务标识：星辰大海，征途万里。
任务目的：
1、配合问天实验舱、梦天实验舱与核心舱的交会对接和转位，完成空间站在轨组装建造；
2、完成空间站舱内外设备及空间应用任务相关设施设备的安装和调试；
3、开展空间科学实验与技术试验；
4、进行日常维护维修等相关工作。
三人组
这件事其实大家都知道，其中的意义非常大，我来表达下我的观点，说得不全面的，希望大家指正。
首先，它是空间站建设阶段的首次载人任务，神舟十三号乘组6个月后顺利返回地球，关键技术验证阶段已经收官。按照，空间站建设阶段共有六次发射任务，分别是两个载人飞船、两个货运飞船还有两个实验舱，神舟十四号载人飞船的成功发射标志着空间站任务转入建造阶段以来的首次载人任务发射告捷。
其次，空间站建设可以形象地比喻为“搭积木”——天和核心舱是积木核心，载人飞船、货运飞船、实验舱以后都要与天和核心舱对接。而此次的神舟十四号乘组，将要负责建设阶段的大部分工作，基本要把框架给构建好，这等于空间站建设阶段的“施工队”了。
再次，此次神州十四号成功发射，预示着乘组人员的能力将得到极大的提升，因为在轨期间，乘组将面临很多环节，先是构型，要经历9种组合体构型。还有状态，要控小机械臂和组合臂，从问天舱实施出舱。任务也很多，其间要进行5次交会对接、3次分离撤离、2次转位、2至3次出舱，而且任务之间环环相扣，挑战极大。
后，说到火箭发射太空船，其实这个构想要从1883年说起，是宇航之父齐奥尔科夫斯基的构想，1926年，美国制造了世界枚液体燃料火箭，并且试飞成功。咱们到1970年4月21日才拉开进军太空的序幕，从颗人造地球卫星"东方红一号"成功送入太空，到2022年6月5日，神舟十四号成功踏上征程，我国从航天科技的落后，到今天的飞速进步，意味着咱们的航天科技实力、综合国力已经在大幅增强，展示了咱们的雄厚实力。
2022年是空间站建造决战决胜年，也是载人航天工程立项30，神舟十四号成功发射，是我国载人航天工程的辉煌成果之一，足以载入航天史。梦想的引擎已经点燃，其释放的力量已经逐次在超越，每一次升空，都是航天成果的传承。