國際空間站自部署第一個曙光號多功能貨艙以來已有二十三年歷史，如今這座空間站可以說是垂垂老矣，不僅承受著不計其數(shù)的技術(shù)故障折磨，合作伙伴之間的裂痕也日漸加深。

國際空間站

鑒于一系列難以逆轉(zhuǎn)的形勢，近日，俄航天局負責人羅戈津向天宮空間站投來了橄欖枝，他表示，我們可以探討建造新的模塊和艙體。

德米特里·羅戈津

也就在一個月以前，航天員楊利偉也披露了關(guān)于天宮空間站的國際合作動態(tài)，他說，現(xiàn)在許多國家向我們提出了培養(yǎng)航天員、聯(lián)合飛行等申請。我們也在工程上預留了國際合作資源，小到實驗，大到艙段級合作，預留了交會對接口，以服務將來的國際合作。

天宮空間站天和一號核心艙

載人航天工程經(jīng)過多年快速發(fā)展，如今的造詣也早已超越了當年攻關(guān)神舟載人飛船的年代，按照三步走規(guī)劃發(fā)射了一系列神舟飛船與空間實驗室及艙段，先后掌握了載人天地往返、多人多天、航天員出艙行走、空間交會對接、在軌補加推進劑、航天員中期駐留、組合體運行、空間繞飛等一系列關(guān)鍵技術(shù)。

五年前，由伴星二號拍攝的神舟十一號與天宮二號空間實驗室組合體。

自前年以來載人航天工程全線轉(zhuǎn)入空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段工作，通過長征5B遙一火箭發(fā)射任務驗證了22噸級近地軌道運力，部署了天和一號試驗核心艙，先后發(fā)射了兩艘天舟貨運飛船、兩艘神舟載人飛船，驗證了航天員長期駐留、多艙船組合體運行、空間站航天員出艙技術(shù)、機械臂輔助轉(zhuǎn)位、遙操作對接等空間站運營技術(shù)。

長征5B遙一是天宮空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段的首次飛行任務

正如俄宇航員安東·什卡普列羅夫說的那樣：

安東·什卡普列羅夫

“又快又好”這絲毫不是什么夸張，在今年剩下不到9個月時間里，我們還將實施6次載人航天工程任務發(fā)射，今年年底前就可以完成天宮空間站在軌組裝建造任務，建造速度之快超過了人類以往載人航天史上的任何一座空間站。

這里的“快”不要以為天宮空間站是占了規(guī)模相對較小的便宜，而是天宮主要艙段部署間隔時間比國際空間站更短。

今年將要實施的6次載人航天工程發(fā)射任務依次分別是：天舟四號貨運飛船/長征七號遙五運載火箭、神舟十四號載人飛船/長征2F遙十四運載火箭、問天號實驗艙/長征5B遙三運載火箭、夢天號實驗艙/長征5B遙四運載火箭、天舟五號貨運飛船/長征七號遙六運載火箭、神舟十五號載人飛船/長征2F遙十五運載火箭。

文昌航天發(fā)射場將在4個月時間里發(fā)射兩枚長征5B，大火箭密集發(fā)射能力的小試牛刀。

屆時一座三艙構(gòu)型近百噸級的天宮空間站將閃耀太空，在神舟十五號與神舟十四號兩批飛行乘組輪換之際將呈現(xiàn)6名航天員同駐太空盛況。

高效率在軌組裝建造背后是載人航天工程12個大系統(tǒng)間的密切協(xié)作高效聯(lián)動，艙段密集發(fā)射更考驗大火箭高密度發(fā)射能力。

天宮空間站不僅是我國載人航天技術(shù)的集大成者，更是人類載人航天技術(shù)的集大成者，應用了高光電轉(zhuǎn)換效率的柔性太陽翼、霍爾電推發(fā)動機、大型七自由度空間機械臂等一系列高新技術(shù)裝備。

天和一號核心艙電推發(fā)動機測試

天和核心艙三結(jié)砷化鎵柔性太陽翼

那么，如此先進的天宮空間站為國際合作準備了哪些資源呢？

載人空間站最高等級合作是艙段級合作，也就是俄航天局負責人羅戈津所說的“建造新的模塊和艙體”。

進行艙段級合作對于天宮而言就需要有一定數(shù)量的可用對接口，該空間站所有被動對接口均布置于天和一號核心艙，分別是前向?qū)涌?、第一象限徑向?qū)涌?、第二象限?cè)向停泊口、第四象限側(cè)向停泊口、后向?qū)涌?，其中兩個側(cè)向停泊口分別用于問天實驗艙與夢天實驗艙的對接靠泊，另外三個均為飛船對接口。

天和一號核心艙的5個對接口

三個飛船對接口中的前向?qū)涌陬A留了艙段對接靠泊功能，可以用于艙段擴展任務。

如此一來是不是就意味著天宮空間站后續(xù)只能增加1個合作艙段？當然不是。

天宮空間站三艙構(gòu)型加上對接飛船的最大在軌質(zhì)量近百噸，而其設計最大規(guī)模為180噸左右，按照既定的拓展規(guī)劃，天和一號核心艙前向?qū)涌诳梢栽賹犹旌投柡诵呐?，天和二號核心艙再對接兩個20噸級實驗艙。

天和一號核心艙前向?qū)涌诰邆鋽U展大型艙段對接靠泊能力

新增加一個天和二號核心艙就意味著至少新增3個可用對接口，如果該核心艙取消氣閘艙功能，新增對接口數(shù)量可升級至4個，這樣一來就可以接納更多的外方艙段。

空間站核心艙如此重要的艙段當然不會只有一個

經(jīng)過拓展之后，天宮空間站的常態(tài)化駐留航天員規(guī)?？捎?人升級至6人，在軌輪換時航天員人數(shù)可達9至12人，在軌保障能力可與400噸級的國際空間站等量齊觀。

天宮空間站六艙拓展構(gòu)型，再加一個巡天光學艙，最大構(gòu)型規(guī)模達180噸級。

除了艙段級合作，還有大量的在軌實驗資源可用于合作，而這又是我們的一大創(chuàng)新。天宮空間站當前構(gòu)型的科學研究機柜數(shù)量是25臺，與國際空間站的31臺科學研究機柜數(shù)量等量齊觀。

天宮空間站部署的科學研究機柜

我們的在軌實驗合作模式與門戶有別的國際空間站不同，載人航天工程可以免費為合作方提供上行發(fā)射與在軌搭載服務，此時此刻想必很多人都會想起一百多年前的那句“量中華之物力，結(jié)與國之歡心”，如果這么想那就大錯特錯。

因為此類合作有一個關(guān)鍵的入選門檻，那就是入選載荷必須與我方共享所有的科研數(shù)據(jù)，要知道在航天領(lǐng)域，載荷研制成本通常都遠大于發(fā)射成本，我們雖然要付出一定的發(fā)射成本，但出錢的大頭是合作方。

問天實驗艙配置的變重力科學研究機柜

昔日的屈辱是為別人花自己的錢，如今的強盛則是花別人的錢辦自己的事。

共享科研數(shù)據(jù)的合作模式可以使得天宮空間站高效率聚焦科研，少了很多不必要的重復建設，天宮空間站雖未冠名“國際”，但卻是真正意義上的“國際空間站”。

早在4年前，我們就向聯(lián)合國所有成員國發(fā)布了合作機會公告，經(jīng)過多輪評比審核，最終有來自17個國家、23個實體的9個項目成功入選第一批合作清單。

入選天宮空間站首批空間科學實驗清單的項目

那么，有沒有來自大洋彼岸的項目？有的，只是我們出于科學價值評判，他們的項目沒有達到我們的要求被刷了下來。

“我是國際評審組的組長”

天宮空間站每年都可以進行數(shù)以百計的在軌實驗項目，未來還將有更多外方合作項目進駐天宮，源源不斷的在軌科研實驗也必將助力我國各條戰(zhàn)線的快速迭代升級。

有人說，如果俄羅斯加入進來可以使我們少走一些彎路，我想這是一句“錯換了時空的評價”。

我們與俄羅斯之間的載人航天合作的確是由來已久，昔日神舟載人飛船就曾得到過他們不少幫助，比如在神舟七號首次航天員出艙活動中，就引進了一套俄制海鷹號艙外航天服作為備份。

神舟七號首次艙外活動中劉伯明穿著的便是“俄制海鷹號艙外航天服”

而如今兩家之間的“再合作”則印證了一千多年前著名哲學家韓愈所說的一句話，就是“弟子不必不如師，師不必賢于弟子”。

俄載人航天技術(shù)的集大成者毫無疑問就是在國際空間站任務中貢獻的艙段，分別是，曙光號多功能貨艙、星辰號服務艙、微型實驗艙1、微型實驗艙2、科學號實驗艙、新碼頭號對接艙，總體技術(shù)水平停留在上世紀八九十年代。

國際空間站星辰號服務艙艙內(nèi)

比如，一個天和一號核心艙的功能就足以比肩星辰號服務艙+曙光號多功能貨艙+NASA的團結(jié)號節(jié)點艙組合體；近些年聯(lián)盟號載人飛船最大的技術(shù)突破就是具備了快速交會對接能力，而天宮空間站剛進入關(guān)鍵技術(shù)驗證階段就立馬應用了6.5小時快速交會對接技術(shù)，前不久天舟二號貨運飛船再入大氣層前又驗證了2小時快速交會技術(shù)；時至今日俄載人航天系統(tǒng)還不具備獨立研制大型空間機械臂的能力，而我們具備25噸承載力且位姿精度居于世界領(lǐng)先水平的天和機械臂已經(jīng)投入應用。

天宮空間站天和一號核心艙以“一艙之力”比肩國際空間站三大艙段

所以，實在是不能按照“刻舟求劍”的思維邏輯去看待兩家之間的航天合作。

近年來俄艙段在國際空間站的境遇是純干活狀態(tài)，31臺科學研究機柜沒有一臺是他們的，平時就是常態(tài)化部署兩名宇航員進行有限的在軌科研實驗工作，并承擔國際空間站的姿軌控任務，除此之外也不是沒有好處，最大的好處就是維系了載人航天產(chǎn)品線不斷檔。

聯(lián)盟系列載人飛船

隨著國際空間站日漸式微，他們也不是沒想過退路，目前也在推進軌道服務站計劃，該站預計將于2030年初步建成，整體規(guī)模僅有50噸級，可以保障兩名航天員的在軌工作生活，但是沒有航天員長期連續(xù)駐留能力，只能采取間隔部署的方式運營，整體技術(shù)水平只是在上世紀八九十年代水平基礎上略微有些提升，如此前景怎能不讓其擔憂？

俄軌道服務站一期不具備航天員連續(xù)駐留能力

反觀天宮空間站，我們常用“豪華太空別墅”來形容其內(nèi)部居住空間之大，而“大”只是表象，其內(nèi)在是基于整站一體化理念的融合式設計，實現(xiàn)了能源系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等多系統(tǒng)的高度融合，俄航天局若能與天宮空間站進行艙段級合作，將意味著他們必須按照我方更為先進的標準進行艙段設計與制造，這是一種需求牽引的技術(shù)升級合作。

今年我們可以看到的天宮空間站構(gòu)型

從曾經(jīng)的學生，到如今的老師，類似反哺式合作對于雙方而言早已不是什么新鮮事物，比如我們的航天級元器件也早已實現(xiàn)對俄出口。