4月29日上午11点23分，随着海南文昌发射场发出的一声长啸，搭载着我国首个空间站核心舱的长征5B遥2火箭顺利升空，不久之后，就传来成功入轨的消息，这标志着我国空间站建设的第一步已经顺利完成。那么这个天和号核心舱到底有什么作用，它与国际空间站的同类舱段相比又有哪些优势，下面我们就来了解一下。
图：长征5B顺利升空，图片作者：门广阔
图：这次长5B打上去的就是这个大家伙，天和号核心舱
- 天和号的尺寸情况
所谓空间站核心舱，它其实就相当于一颗参天大树的主干，各种树枝都是从主干上长出，然后结出果实或者开出花朵。空间站的建设，也就好比于大树的生长，其他各种实验舱、功能舱和保障舱就相当于树枝，它们像搭积木一样与核心舱对接，最后就完成了整个空间站的建设。
既然是充当树干，那么天和号核心舱本身的基础就要扎实，尺寸自然是不小的。根据航天部门的官方介绍，天和号核心舱全长是16.6米，是目前世界各国同类舱段中最长的，它分为粗段和细段，其中细段直径约2.8米左右，粗段直径4.2米左右，由此也就带来了超大的舱内空间，同时全重也达到了22.5吨。
图：天和号核心舱
而与之前世界上最大的国际空间站ISS的各个舱段相比，天和号核心舱的尺寸和重量也都是最大的。ISS第一个发射升空的舱段是曙光号功能货舱，它也可以认为是国际空间站最早的核心舱。曙光号全长是12.56米，比天和号短了3.44米，直径是4.11米，这个与天和号粗段差不多，而它的全重则是19.323吨，比天和号是轻了3吨左右。曙光号虽然是由俄罗斯建造，但是出资方和归属都是美国人，所以它并不能被当成俄罗斯在ISS国际空间站上拥有的航天舱段。
图：ISS国际空间站
图：最早还没有其他舱段拼接的曙光号
俄国人完全拥有的舱段是2000年发射升空，并完成与曙光号对接的星辰号服务舱，这个舱段是由俄国人自己出资，自己建造的，也是整个ISS国际空间站上最大的舱段。它全长13米，最大部分直径4.35米，轨道飞行时的全重是20.32吨，比天和号还是轻了2吨左右。所以天和号完全可以称的上是全球最大最重的一个空间站舱段。
图：ISS国际空间站2000年时的状态
正是由于天和号又大又重，因此要把它送上天，运载火箭的搭载空间就必须足够大，火箭的推力也必须足够强。国内目前就只有长征5号B这一款火箭能够担当此项重任。和采用两级半构型的长征5号相比，长征5号B采用了一级半构型，去掉了第二级也就意味着火箭搭载载荷的空间能够更大,外部表现就是整流罩能够做的更长。长征5号的整流罩长度是12.3米，装不下天和号，而长征5号B的整流罩长度则是达到了20.5米，装16.6米长的天和号绰绰有余。
图：长5B整流罩内装载的天和号
在推力方面，长征5号B芯一级采用了两台推力50吨级的YF77氢氧发动机，4个助推器总共是8台推力120吨级的YF-100液氧煤油发动机，起飞总推力达到1062吨，能够运输最大25吨载荷进入近地轨道，所以送22.5吨的天和号核心舱进入400公里的轨道也是游刃有余。
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二、天和号的功能设计
根据航天部门的介绍，天和号按照功能划分了三个舱段，一个是头部，它是有四个开口的节点舱。所谓节点舱，也就是负责与其他航天器和舱段对接的对接舱，它的四个开口就是四个对接口，可以与四个航天舱进行对接。这里左右两个对接口是特殊的停泊口，它们是为了之后发射的梦天和问天号实验舱准备的，另两个对接口则是可以与神舟载人飞船和天舟货运飞船进行对接，以实现物资的补给和人员的轮换。
图：天和号核心舱的舱段划分
中间的航天员生活和工作舱也被称为生活控制舱，它里面配有操控核心舱供电、供氧和机械臂等功能的控制设备，也有支持航天员日常饮食起居的生活设备，还有做各种实验和测试的实验设备。这一部分的空间非常大，里面大约有100立方米。其中细段的部分主要是航天员睡觉休息和锻炼的地方，这里的侧壁配有3张折叠床，中间是有跑步机。粗段部分则主要是工作区，这里有维持供氧和供电的维生设备，也有操控机械臂的工作设备，还有做实验的实验设备。和细段相接的地方，还划分了一个就餐区，这里的侧壁里藏着就餐用的小折叠桌，冰箱和加热器等厨房设备。整个工作和生活舱段堪称就是一个功能完善的太空“小旅馆”，里面可以支持3到6人的生活和工作。
图：官方公布的航天员生活和工作舱内景
最后一个舱就是资源舱，顾名思义，它就是一个仓库，分为内层和外层，内层属于是干货储存区，里面可以存放食物、生活物资和零备件等物品，外层则是存储燃料和饮水等液体物资。空间站有变轨机动的需求，因此需要供应推进器的燃料。不过天和号上也使用了LHT100型霍尔电推推进器，维持日常的轨道需求也足够了，所以天和号对燃料的需求不是很大。另外，资源舱的底部还有一个对接口，可以和货运飞船对接，直接补充物资。当然，这个物资存储也并不都是放在资源舱，毕竟要支持至少3个人的长时间工作和生活，因此为了充分利用空间，生活和工作舱也设置了很多固定点，可以固定一部分打包好的物资。
图：塞满物资的工作舱，还有一个锻炼用的太空自行车
图：资源舱的内层空间和对接口
图：天和号的太阳能软帆板
在能源供电方面，天和号核心舱主要依靠的是太阳能，发电则主要是靠太阳能帆板。与之前的飞船相比，天和号首次使用了柔性太阳能帆板，它展开之后是有13米长，两个帆板的总面积是134平方米。而柔性帆板相比刚性帆板的优点之一就是收纳后占用空间小，据官方介绍，天和号的两块大帆板，收纳后还没有一本新华字典厚，厚度只是刚性帆板的十五分之一。另外，这个柔性帆板的太阳能发电效率也很高，达到了30%的效率，而普通常见的单晶硅太阳能板的发电效率只有15%到20%。未来整个空间站建成之后，天和号的13米帆板加上两个实验舱的30米帆板，一共可为空间站提供100千瓦的电力供应，直接就超过了ISS国际空间站75到90千瓦的发电能力。
三、天和号的下一步建设
根据我国空间站规划的建设节点，天和号核心舱到位之后，并不是立马就会接着发射实验舱进行对接组装，中间还要经历6次飞船的对接。分别是三次天舟货运飞船和三次神舟载人飞船。
图：天和号与神舟飞船对接的模拟，图片来源于网络
其中今年接下来要发射的就是5月20日的天舟二号货运飞船，它将与天和号进行无人对接，验证对接技术，并为天和号补充燃料。之后就是6月10号发射的神舟十二号载人飞船与天和号验证对接。接下来就是9月和10月，天舟三号和神舟十三号与天和号对接。而进入2022年之后，还要在进行天舟四号和神舟十四号的对接后，整个验证阶段才正式完成，接下来就是发射实验舱正式进行对接建造空间站。
图：实验舱对接完成空间站建设
根据计划，空间站第一个实验舱问天号将于2022年5月到6月发射升空，第二个实验舱梦天号则是将于2022年8月到9月左右升空，它们分别与天和号完成对接后，我国第一个空间站就初步建设完成了。这个基本款的空间站是个“T”字型，另外，到时候还会常驻一艘神舟载人飞船和一艘天舟货运飞船。货运飞船的用途是堆放杂物和垃圾，可以往返地球运货，而载人飞船则是用于一旦出事，航天员紧急撤离。整个空间站总重将达到80吨级。
而由于空间站供电充足，设计也留有余量，所以它还可以再加三个舱室，升级成“干”字型，未来的外国合作方的飞船也可以来和我国的空间站对接，当然得复合我国制定的对接标准。另外，一些我国的特殊实验舱段也可以来对接，比如说太空望远镜等。
整个空间站的建设规划实际不是很长，明年基本就能全部搞定，我们也是祝福我国第一个空间站建设能够一帆风顺！
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