配备四台霍尔电推！总师披露空间站新计划，二代对接机构蓄势待发

1992年我国正式提出“中国载人航天三步走”的大发展布局，2003年随着我国首位航天员杨利伟安全返航，中国载人航天取得历史性突破，第一步顺利完成。2017年后天舟一号货运飞船、天宫二号空间实验室相继完成交会对接、太空行走、多人飞行等任务，载人航天第二步成功闭幕。而在2020年5月5日长征五号B大型运载火箭首飞升天，突破了中国空间站在轨建造的最终障碍，中国载人航天第三步走正式启动，中国空间站建造的序幕开始被拉开。

中国载人航天总师周建平最近透露，中国空间站核心舱天和一号已经结束测试，将于今年上半年由长征五号B重型火箭送入轨道，届时人类自21世纪以来最大吨位的单体航天器将来自中国。在这里要清楚一点，中国空间站的建造并非一时一刻，而是分多个舱段、不同时期，由运载火箭分批送入轨道。

即将发射的天和一号只是中国空间站中的核心舱，而在明后两年，中国航天将通过十一次密集发射，将问天、梦天实验舱等送入轨道，最终完成空间站的在轨建造。而根据新的发射计划，中国空间站今后还会有一个拓展核心舱，也就是说中国空间站将会有两个核心舱，这个核心舱就是天和二号。那时天和二号便可与天和一号对接，在现有空间站的基础上，扩大至一倍的规模。

天和一号作为核心舱主要起对接节点舱的功能，核心舱一共设置有两个对接口和两个停泊口，主要用于问天、梦天号试验舱的对接，还有神舟载人飞船的交汇及人员往来。目前中国航天已经通过神舟系列飞船，与天宫一号、天宫二号空间实验室进行了上十次交会对接，而且最近嫦娥五号在月球轨道进行了无人交会对接，可以说中国航天的交会对接技术已经趋于成熟，技术水平世界领先，这也是天号一号担任核心舱身份先行一步的原因。

在天和一号入轨之后，不同于常规交会对接，空间站核心舱与实验舱的对接是超大型航天器间的对接，双方的发射质量都超过20吨，而以往为空间站先行试验的天宫一号、二号对接的量级都在10吨以下，因而此次空间站对接时要特别注意巨大的撞击能量。为了充分保障对接时的准确性和安全性，航天科技八院为此研制出第二代异体同构对接机构，经过多次成功试验解决了20吨级超大型航天器的对接难题。

天和一号作为中国空间站的核心舱，具体结构又是怎样的呢？中国空间站的外观结构为“积木式”，其中核心舱位于正中心，也被称为节点舱，一共设置有四个对接口，其中问天号、梦天号实验舱分别占用一个，剩下两个就是用于神舟载人飞船和天舟货运飞船的常态化对接，以便于货物燃料的补给和人员的往来。另外核心舱还有一个对天的出舱口，主要便于航天员出舱执行任务，因此这对核心舱气密性的要求极高。

除了四个对接口和一个出舱口外，天河一号核心舱还有一个重要的功能，就是作为航天员的生活区，生活区又分为三个睡眠区、一个卫生区和一个锻炼区。最后天和一号还有一个控制舱和一个资源舱。其中控制舱主要是作为空间站的操作平台，而资源舱则是用来贮存燃料和各种资源的。

但资源舱配置中还有最为亮眼的是，其配备了四台霍尔电推发动机，这种发动机是专门为太空中的航天器研制的，由于太空是无空气的真空环境，霍尔电推发动机能使燃料不依赖燃烧就能产生推力。中国空间站配备的霍尔电推发动机，也是全球首次将电推用于载人航天器的创新尝试。

使用霍尔电推发动机的好处就是，它可以使航天器的发动机省去燃烧室、喷管和管道等装置，能极大降低航天器燃料的储存量，这也大幅降低了空间站燃料的携带量，天舟货运飞船补给资源和燃料往来的次数也可以减少，降低了长久以来空间站的运营成本。

最后空间站的具体发射计划是怎样的呢？从去年长征五号B遥一运载火箭飞天以来，今年上半年长征五号B遥二将会携带空间站核心舱——天和一号入轨，这也是离我们最近的发射计划。而在2021年中国空间站将进入最为关键的建造阶段，根据航天科技集团最新的发射计划，2021年整年将有40多次发射任务，除了核心舱外，其中还有11次发射跟空间站息息相关，分别为两个实验舱的入轨，四次货运飞船和四次载人飞船的发射，这些任务将会促使空间站整体结构的完工，而天宫空间站最终将在2022年左右建造完毕。