人类唯一在运行的空间站？天和核心舱的黑科技到底有多“无敌”？

人类唯一在运行的空间站？天和核心舱的黑科技到底有多“无敌”？

随着国际空间站逐渐接近退役，中国天宫空间站将成为未来一段时间内全球唯一的在轨运行空间站。作为天宫空间站的核心组成部分，天和核心舱集成了多项世界领先的“黑科技”，不仅为我国空间站的长期稳定运行提供了坚实的技术保障，也标志着我国在载人航天领域已跻身世界前列。

高效的能源供应系统

天和核心舱采用柔性三结砷化镓太阳电池阵作为主要能源来源。这种电池阵具有轻型超薄可展收的特点，在发射阶段可以折叠收拢于收藏箱内，单板厚度不足1mm，单位面积重量仅为传统太阳电池阵的50%，有效节省了空间站各舱段的宝贵空间。其光电转换效率达到世界先进水平，发电能力相比传统电池阵提高了1倍，为空间站的长期在轨运行提供了充足的能量保障。并且该技术全部自主可控，各项性能指标均达到国际先进水平，这使得我国在空间站能源供应方面不再依赖国外技术。

精准的测控通信技术

新一代载人航天测控通信系统是航天器升空后与地面的唯一联系方式，如同空间站的“神经网络”。中国电科研发的第三代“综合化测控体系”具备多重组、深综合、全国产、高可靠等特点，设备各个环节可以交叉组合，既有传统测控功能，又有高速数据传输功能，可实现两类数据融合传输，节省了大量资源。同时，对卫星通信系统进行升级，将卫星通信能力提高了最高达10倍，首次建设了TDMA组网信道设备，使得任务组网更灵活，节省超50%的卫星资源，大大增强了任务数据传输能力，确保了地面与空间站之间的高效通信和精准测控。

可靠的交会对接技术

激光交会对接雷达系统由目标端和探测端组成，目标端可以多方位、大范围反射雷达的光信号，配合激光交会对接雷达完成距离、角度等飞行参数的测量。其在设计寿命、作用距离、测角精度等指标方面优于国外，处于世界领先水平，能够确保后续实验舱、飞船与核心舱完成精准、稳定的交会对接。

先进的环控生保技术

尿处理子系统及电解水净化器是空间站环控生保的关键子系统之一，是载人空间站任务实现航天员长期在轨驻留的标志性关键产品。尿处理子系统采用蒸汽压缩蒸馏技术，能够从预处理后的尿液中提取蒸馏水，经过净化的再生水超出国家卫生标准，可以满足航天员在空间站中长期驻留的清洁、制氧等多种用途，大大减轻了货运飞船的载荷负担，降低了空间站的运营成本。

智能的空间机械臂技术

天和核心舱配备的空间大型机械臂是我国首个具有七个自由度的机械臂，具有自主“爬行”能力，可实现空间站或其他轨道器内部无人情况下的复杂试验动作。为该机械臂配套的七个关节运动驱动组件、高精度位置传感器、三个末端执行器以及空间机械臂核心部件小型化设计技术、长寿命空间运动部件润滑技术等关键技术难题均取得突破，为空间站的在轨组装、维护和科学实验提供了强有力的支持。

精准的姿态控制技术

天和核心舱到达预定轨道后需要“摆正姿态”，这要依靠航天科工研发的石英挠性加速度计和IF转换电路。石英挠性加速度计负责测量天和核心舱发动机在轨工作时产生的微弱加速度，并将其作为电流信号输出，IF转换电路则能够准确将此信号“翻译”成脉冲信号，为惯性测量单元提供加速度乃至速度、位置等信息，从而实现对核心舱姿态的精准控制。

天和核心舱的这些“黑科技”是我国航天科技工作者智慧和汗水的结晶，它们不仅为我国空间站的长期稳定运行提供了坚实的技术保障，也使我国在载人航天领域处于世界领先地位，对于推动我国航天事业的发展、提升我国的国际影响力具有极其重要的意义。这些技术的突破和应用，展示了我国在航天领域的强大实力和创新能力，也为人类探索太空提供了宝贵的经验和技术支持。