從神舟十二到神舟十三，將會(huì)改變什么？

2021年4月29日，核心艙“天和”號(hào)發(fā)射升空，并順利入軌，中國(guó)空間站建設(shè)的大幕就此開啟。5月29日，“天舟二號(hào)”貨運(yùn)飛船發(fā)射成功，30日5時(shí)完成快速對(duì)接。6月17日9時(shí)22分，長(zhǎng)征二號(hào)F遙十二運(yùn)載火箭成功發(fā)射了神舟十二號(hào)載人飛船，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入天和核心艙。

神舟十二號(hào)航天員乘組在軌進(jìn)行了二次出艙活動(dòng)。9月16日神舟十二號(hào)載人飛船撤離空間站組合體；9月17日13時(shí)30分許，神十二返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)安全降落 。9月20日，長(zhǎng)征七號(hào)遙四運(yùn)載火箭成功發(fā)射了天舟三號(hào)貨運(yùn)飛船，與天和核心艙及天舟二號(hào)組合體完成交會(huì)對(duì)接?，F(xiàn)經(jīng)任務(wù)總指揮部研究決定，瞄準(zhǔn)北京時(shí)間10月16日00時(shí)23分發(fā)射神舟十三號(hào)載人飛船，飛行乘組由航天員翟志剛、王亞平和葉光富組成，翟志剛擔(dān)任指令長(zhǎng)。

神舟十二號(hào)任務(wù)首戰(zhàn)告捷，神舟十三號(hào)任務(wù)承前啟后，為中國(guó)空間站的建設(shè)和運(yùn)行打下扎實(shí)基礎(chǔ)，從而必將改變世界載人航天的格局。

神舟十二號(hào)任務(wù)首戰(zhàn)告?

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空間站工程是迄今為止我國(guó)最復(fù)雜的航天系統(tǒng)工程。我國(guó)空間站的發(fā)展分成技術(shù)驗(yàn)證、組裝和運(yùn)行等三個(gè)階段。根據(jù)任務(wù)安排，我國(guó)將實(shí)施一系列飛行任務(wù)，于2022年前后建成在軌穩(wěn)定運(yùn)行的空間站。

中國(guó)空間站的藝術(shù)圖

與國(guó)外比，中國(guó)空間站起步較晚，但具有后發(fā)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。為實(shí)現(xiàn)建造空間站的目標(biāo)，中國(guó)空間站在構(gòu)型布局上進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，以保證空間站具備更強(qiáng)大的科學(xué)和應(yīng)用能力。在艙段外安置了外置平臺(tái)以確?？臻g站能夠進(jìn)一步擴(kuò)大。中國(guó)空間站采用了許多創(chuàng)新新技術(shù)，如30%以上的光電轉(zhuǎn)化效率的太陽能技術(shù)、高比沖電推進(jìn)技術(shù)、高閉合度環(huán)控生保技術(shù)等?？梢哉f，中國(guó)空間站的能力處于國(guó)際前列。

神舟十二號(hào)載人任務(wù)是空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段的第四次任務(wù)，也是空間站階段的第一次載人任務(wù)。神舟十二號(hào)載人任務(wù)的主要目的是，進(jìn)行空間站建設(shè)和運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)的在軌驗(yàn)證，為后續(xù)任務(wù)積累經(jīng)驗(yàn)。通過三個(gè)月的努力，神舟十二號(hào)載人任務(wù)已經(jīng)全部完成，其主要貢獻(xiàn)是：

1、進(jìn)一步驗(yàn)證了我國(guó)載人天地運(yùn)輸系統(tǒng)的功能和性能。改進(jìn)后的長(zhǎng)征二號(hào)F-12遠(yuǎn)程火箭提高了可靠性和安全性；神舟十二號(hào)載人飛船增加了自主快速交會(huì)對(duì)接、徑向交會(huì)對(duì)接和180天在軌對(duì)接能力，完善了返回技術(shù)，進(jìn)一步提高了著陸精度，并首次啟動(dòng)了載人飛船應(yīng)急救援任務(wù)模式。

2、全面驗(yàn)證航天員長(zhǎng)期駐留的保障技術(shù)。神舟十二號(hào)航天員在軌道上工作生活三個(gè)月后，對(duì)航天員長(zhǎng)期太空飛行的各種保障技術(shù)，如再生生命保障、空間站物資供應(yīng)、航天員健康管理等進(jìn)行了有效檢驗(yàn)。

航天員劉伯明的首次出艙活動(dòng)

3、航天員在機(jī)械臂的支持下，進(jìn)行了兩次長(zhǎng)時(shí)間的出艙活動(dòng)，并在艙外進(jìn)行了設(shè)備安裝、維修、保養(yǎng)等操作。這不僅順利完成了艙外建設(shè)任務(wù)，而且在軌驗(yàn)證了航天員與機(jī)械臂共同完成艙外活動(dòng)和艙外作業(yè)的能力。

4、著陸場(chǎng)已從內(nèi)蒙古四子王旗調(diào)整到了東風(fēng)著陸場(chǎng)，這次任務(wù)全面考驗(yàn)了東風(fēng)著陸場(chǎng)的搜救能力。

5、空間站是一個(gè)復(fù)雜的大型系統(tǒng)工程。這次任務(wù)考驗(yàn)了我國(guó)有進(jìn)度要求的高密度發(fā)射技術(shù)，以及天地一體化的空間站運(yùn)行技術(shù)和管理技術(shù)。

凡事開頭難。神舟十二號(hào)載人任務(wù)的首戰(zhàn)告?，為我國(guó)空間站的建設(shè)開了一個(gè)好頭，為今后我國(guó)空間站的建設(shè)和運(yùn)行，奠定了基礎(chǔ)。

神舟十三號(hào)任務(wù)承前啟后

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神舟十三號(hào)載人任務(wù)的亮點(diǎn)是什么？它有何重大意義 ？神舟十三號(hào)的航天員按計(jì)劃將在軌駐留6個(gè)月，在這6個(gè)月時(shí)間里面，主要的工作還是要進(jìn)一步驗(yàn)證空間站建造和運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵技術(shù)。這次任務(wù)的亮點(diǎn)是：

1、載人飛船與空間站核心艙的快速交會(huì)和徑向?qū)蛹夹g(shù)。

2、航天員長(zhǎng)期駐留的保障技術(shù)和空間站核心艙各系統(tǒng)長(zhǎng)達(dá)六個(gè)月時(shí)間的高可靠性。

3、進(jìn)行2-3次出艙活動(dòng)，安裝大小機(jī)械臂雙臂組合轉(zhuǎn)接件及懸掛裝置。在出艙活動(dòng)當(dāng)中，要進(jìn)一步驗(yàn)證與航天員、航天服，機(jī)械臂在內(nèi)的與出艙活動(dòng)相關(guān)的技術(shù)。神舟十三號(hào)乘組進(jìn)駐天和核心艙之后的一項(xiàng)重要試驗(yàn)任務(wù)，就是利用機(jī)械臂捕獲天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船并進(jìn)行轉(zhuǎn)位試驗(yàn)，為明年神舟十四號(hào)任務(wù)期間的實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位工作打下基礎(chǔ)。神舟十三號(hào)任務(wù)還要進(jìn)行我國(guó)女航天員首次的出艙活動(dòng)。

4、開展相關(guān)的微重力物理和航天醫(yī)學(xué)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

5、利用空間站進(jìn)行面向大眾的多樣化的航天科普活動(dòng)。

2022年，我國(guó)空間站將全面進(jìn)入在軌建造階段，規(guī)劃了六次飛行任務(wù)，包括兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射，兩艘神舟載人飛船的發(fā)射，還有兩艘貨運(yùn)飛船的發(fā)射。通過這六次發(fā)射任務(wù)，完成中國(guó)空間站的在軌建造，轉(zhuǎn)入運(yùn)行階段。

由此可見，神舟十三號(hào)的任務(wù)是在我國(guó)的空間站建設(shè)中起到了承前啟后的作用。神舟十二號(hào)的航天員出色地完成了任務(wù)，特別是完成了出艙活動(dòng)和其他的多項(xiàng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)，但是從完成空間站建設(shè)的角度，僅僅是開始。航天員由于條件限制只在軌三個(gè)月的時(shí)間，這對(duì)于明年的建設(shè)和今后繁重的空間站的科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)來說，三個(gè)月的在軌時(shí)間還不能滿足全部要求。因此，神舟十三號(hào)將航天員的在軌時(shí)間延長(zhǎng)到六個(gè)月是完全必要的，以后可能還會(huì)進(jìn)一步的延長(zhǎng)航天員的在軌時(shí)間。此外，為了更專業(yè)地進(jìn)行太空科學(xué)試驗(yàn)，今后還會(huì)送經(jīng)過訓(xùn)練的科學(xué)家或載荷專家進(jìn)入中國(guó)空間站。

航天員王亞平在太空授課

神舟十三號(hào)為何要有女航天員？它有何挑戰(zhàn) ？這次神舟十三號(hào)飛船將送一位女航天員王亞平到達(dá)中國(guó)空間站，在軌工作六個(gè)月，這在中國(guó)載人航天發(fā)展的歷史上，將留下一個(gè)重要的印記。女航天員在空間站工作有什么意義呢？

婦女能頂半個(gè)天，空間站本來就是試驗(yàn)人類在太空中長(zhǎng)期生活、工作的能力，沒有女航天員參加，就不可能全面完成這個(gè)任務(wù)。而女性的細(xì)心和耐力，將和男航天員共同完成重要任務(wù)，男女搭配，干活不累。假如說空間站的一個(gè)重要任務(wù)，就是為了人類星際移民做準(zhǔn)備，那么未來的移民一定要有女性公民的參與。當(dāng)然女航天員長(zhǎng)期在太空，由于輻射也會(huì)碰到一些自己特有的生理問題，因此也為航天醫(yī)學(xué)的研究打開了一個(gè)新的領(lǐng)域。為了保障女航天員在空間站的生活與工作，天舟三號(hào)已經(jīng)運(yùn)去了女航天員專用的出艙航天服和女性的衛(wèi)生用品和化妝品。

為什么我們接著在神舟十二號(hào)返回地面以后不久就要發(fā)射神舟十三號(hào)呢？首先，空間站的主要任務(wù)是研究人在太空長(zhǎng)期生活和工作的適應(yīng)能力，應(yīng)該充分利用空間站提供的寶貴時(shí)間。其次，前蘇聯(lián)的和平號(hào)空間站都是長(zhǎng)期有人的，國(guó)際空間站也沒有出現(xiàn)過航天員不在的空擋期。由于空間站在離開地面400多公里的地球的軌道上運(yùn)行，它面臨著太空輻射、失重和溫度劇烈變化，并可能與太空碎片和隕石相撞的環(huán)境。空間站及其各個(gè)部件在太空的性能和地面上的情況有所不同。因此，空間站本身的維護(hù)檢修和科學(xué)試驗(yàn)設(shè)備的操作，必須有人值守。雖然近年來隨著人工智能的技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，也有人提出過為了減少空間站的運(yùn)行成本，空間站可以采取短期有人、長(zhǎng)期無人的運(yùn)行模式，但是實(shí)踐證明，在當(dāng)前的技術(shù)水平下，還下不能保證空間站能夠較長(zhǎng)期地?zé)o人穩(wěn)定運(yùn)行。

世界載人航天將進(jìn)入“三國(guó)時(shí)代”

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國(guó)際空間站

當(dāng)前，世界載人航天一方面正在向月球、火星等深空的目的地挺進(jìn)，另一方面仍在深化地球軌道空間站的科技實(shí)驗(yàn)，并向著商業(yè)化的方向前進(jìn)，為太空經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場(chǎng)注入新的動(dòng)力，并為人類的載人深空探測(cè)打下基礎(chǔ)。從歷史上來看，前蘇聯(lián)和美國(guó)曾經(jīng)是載人航天的兩??主力，蘇聯(lián)在空間站技術(shù)方面一度領(lǐng)先。在冷戰(zhàn)結(jié)束以后，美國(guó)和俄羅斯并聯(lián)合其他的十多個(gè)國(guó)家建設(shè)了國(guó)際空間站。由于美國(guó)的反對(duì)，國(guó)際空間站在建設(shè)和運(yùn)行時(shí)，始終將中國(guó)排斥在外，這也是我國(guó)要獨(dú)立自主建設(shè)空間站的一個(gè)重要原因。

當(dāng)前，具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)和技術(shù)創(chuàng)新的中國(guó)空間站，正在自主快速建設(shè)，而其國(guó)際合作也已取得了重大進(jìn)展。中國(guó)載人航天工程辦公室已與俄羅斯、德國(guó)、法國(guó)、意大利、巴基斯坦等國(guó)家的航天機(jī)構(gòu)，以及聯(lián)合國(guó)外空司、歐空局等航天組織簽署了合作框架協(xié)議，開展了多種形式的合作與交流。早在2019 年6月我國(guó)就宣布，來自17個(gè)國(guó)家的9個(gè)項(xiàng)目成為中國(guó)空間站科學(xué)實(shí)驗(yàn)首批入選項(xiàng)目。中國(guó)空間站的建成，將為開展包括航天員聯(lián)合飛行在內(nèi)的更廣泛的國(guó)際合作，提供更好的平臺(tái)。由此可見，中國(guó)空間站必將改變世界載人航天的格局。

空間站的發(fā)展有其深刻的國(guó)際政治背景。美國(guó)戰(zhàn)略與國(guó)際研究中心（CSIS）航空航天安全項(xiàng)目主管哈里森稱，中國(guó)是美國(guó)在航天領(lǐng)域的最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。他說，“這場(chǎng)競(jìng)賽的真正目標(biāo)是看誰能建立起最廣泛和最強(qiáng)大的聯(lián)盟”；“哪幫國(guó)家未來十年在航天領(lǐng)域成為主導(dǎo)聯(lián)盟，哪幫國(guó)家就將為接下來的太空商業(yè)和探測(cè)活動(dòng)制定事實(shí)上的規(guī)范?！?/span>

無疑，國(guó)際空間站在2024年以前是會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的，但由于國(guó)際空間站的壽命已經(jīng)超過了設(shè)計(jì)壽命，所以它會(huì)出現(xiàn)很多的部件老化問題。比如最近俄羅斯艙段就出現(xiàn)了裂紋問題。但是這樣一個(gè)大型空間基礎(chǔ)設(shè)施，必定要盡量延長(zhǎng)它的壽命，以提高它的使用價(jià)值。據(jù)報(bào)道，美國(guó)宇航局（NASA）會(huì)讓國(guó)際空間站盡可能運(yùn)行到2028年或2030年。從國(guó)際空間站的構(gòu)型來看，也存在這種可能性。

從現(xiàn)在美國(guó)NASA的計(jì)劃來看，在SpaceX公司大幅度降低航天運(yùn)輸系統(tǒng)費(fèi)用的基礎(chǔ)上，正準(zhǔn)備大力推進(jìn)國(guó)際空間站的商業(yè)化。商業(yè)化的途徑主要是兩種，一種是實(shí)現(xiàn)太空旅游，允許私人游客進(jìn)入空間站，并且要支付較高的費(fèi)用。第二種方法是在空間站上進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要支付一定費(fèi)用，這樣做可以增加空間站收入，而且可以激發(fā)創(chuàng)新活力，因?yàn)橹挥心切┚哂猩虡I(yè)前景的創(chuàng)新項(xiàng)目，才愿意付高昂的費(fèi)用到空間站上進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。除此以外，美國(guó)還正在鼓勵(lì)發(fā)展商業(yè)的空間站和建設(shè)太空酒店，但這些可能要在2030年后才能夠?qū)崿F(xiàn)。

今年6月我國(guó)開始建設(shè)中國(guó)空間站后，其明顯的優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新，引起美國(guó)各界的廣泛關(guān)注。工業(yè)界和NASA一個(gè)咨詢委員會(huì)的成員，都敦促該局要確保商業(yè)性空間站能在國(guó)際空間站于本年代末退役之前啟用。NASA正在對(duì)其載人航天部門進(jìn)行機(jī)構(gòu)調(diào)整，稱此舉將有助于其推進(jìn)送人重返月球和登臨火星，同時(shí)支持太空的持續(xù)商業(yè)化和國(guó)際空間站上的研究。9月21日NASA布要將眼下的載人探測(cè)與運(yùn)行任務(wù)署（HEOMD）拆分成兩個(gè)新機(jī)構(gòu)，即探測(cè)系統(tǒng)研制任務(wù)署（ESDMD）和空間運(yùn)行任務(wù)署（SOMD），這是美國(guó)不會(huì)在2030年前放棄國(guó)際空間站的重要信號(hào)。

俄羅斯“ROSS”空間站的設(shè)想

俄羅斯今年也宣布要在2026年開始建設(shè)自己的更智能更高效的空間站。在已經(jīng)公布的方案中我們看到，俄羅斯的“ROSS”空間站分為兩個(gè)階段，第一階段由2個(gè)動(dòng)力艙、1個(gè)節(jié)點(diǎn)艙和1個(gè)擴(kuò)展氣閘艙組成。在第二階段，會(huì)增加2個(gè)實(shí)驗(yàn)艙、1個(gè)擴(kuò)展艙和1個(gè)外部試驗(yàn)平臺(tái)，預(yù)計(jì)完成時(shí)間是2030年。

目前國(guó)際空間站的軌道傾角為51.6度，中國(guó)的天宮空間站軌道傾角為42度，而俄羅斯的新一代空間站的軌道傾角預(yù)計(jì)為71.6度，也有傳聞?wù)f可能會(huì)干脆打造一個(gè)傾角為97度的極地軌道空間站。極地軌道空間站雖然可以提高太陽能電池板的效能，但同時(shí)也降低了空間站的國(guó)際合作價(jià)值。

2021年9月29日，普京召開視頻會(huì)議，就俄羅斯航天工業(yè)發(fā)展問題聽取了俄羅斯高層領(lǐng)導(dǎo)的報(bào)告。普京說：“眾所周知，我國(guó)積極參與國(guó)際空間站的活動(dòng)。俄羅斯艙段正在進(jìn)行大規(guī)模的研究工作。根據(jù)現(xiàn)有協(xié)議，國(guó)際空間站應(yīng)于2024年結(jié)束，盡管可能延長(zhǎng)空間站的壽命，未來我們應(yīng)超越前十年的視野，考慮到深空探測(cè)領(lǐng)域新的挑戰(zhàn)，以及國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展和開發(fā)我們廣袤土地（包括北極地區(qū)）的計(jì)劃。我們的專家已經(jīng)在研究建造一個(gè)俄羅斯空間站的想法。我今天請(qǐng)你們告訴我這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)展如何?！?/span>

會(huì)后，普京決定將未來三年俄羅斯航天預(yù)算每年削減16%。2022年預(yù)算僅29億美元，比今年減少5.57億美元。普京批評(píng)俄航天局未能達(dá)到既定目標(biāo)，如2020年沒完成83個(gè)航天項(xiàng)目中的30個(gè)。他要求必須提高俄羅斯火箭的可靠性，研制俄羅斯版的重復(fù)使用火箭，以應(yīng)對(duì)國(guó)際市場(chǎng)特別是來自SpaceX公司的競(jìng)爭(zhēng)。

目前 ，我們還不知道普京對(duì)“ROSS”空間站最后的決定。由此可見，俄羅斯已經(jīng)決定建設(shè)自己的空間站，但何時(shí)退出國(guó)際空間站，何時(shí)開始建設(shè)自己的空間站，目前還有一定的不確定性，其中涉及到俄羅斯的國(guó)力和俄羅斯與美國(guó)的博弈。

這里我們注意到，由于前一階段俄羅斯全力參加國(guó)際空間站，而現(xiàn)在中國(guó)空間站卻即將建成，因此，中俄錯(cuò)過了在空間站方面全面合作的機(jī)會(huì)。今后俄羅斯和中國(guó)在空間站的合作上，將會(huì)互派航天員上對(duì)方的空間站和交換科學(xué)試驗(yàn)的機(jī)會(huì)。

由此可見，由于空間站在載人航天發(fā)展中的重要地位，中國(guó)空間站將改變世界載人航天的格局，由此，世界載人航天將進(jìn)入“三國(guó)時(shí)代”。