2021年4月29日，中国文昌，长征五号B遥二运载火箭搭载着中国空间站首个舱段——天和核心舱，在海天之间划出一道长长的尾焰，飞向太空，开启了空间站在轨组装建造的大幕。
△天和核心舱在文昌航天发射场升空
△中国人镜头里的“中国宫”
如今，天和核心舱已环绕着地球在轨运行满一年，成绩颇丰。
多功能“太空之家”
护航四次飞行任务
天和核心舱是空间站实现组合体控制和管理的主要舱段，总长16.6米，舱体最大直径4.2米，由节点舱、小柱段、大柱段、后端通道及资源舱组成；起飞质量22.5吨，是目前我国自主研制的规模最大、系统最复杂的航天器。
△天和核心舱
天和核心舱具备开展交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验等能力，舱内配置有工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区以及锻炼区，能够为航天员工作和生活提供舒适良好的保障条件。
△天和核心舱内部结构示意图
在强大的功能保障下，各项飞行任务均按照计划顺利实施。天和核心舱与神舟十二号、神舟十三号两艘载人飞船，以及天舟二号、天舟三号两艘货运飞船成功实施交会对接。
△神舟飞船与天和核心舱对接示意图
作为航天员乘组的“太空之家”，保障了神舟十二号乘组3个月的驻留和神舟十三号乘组6个月的驻留任务，支持开展了出舱活动、机械臂转位货运飞船以及手控遥操作等多项专项任务。
△天和核心舱在轨完成多项专项任务
同时，舱内还配置了空间科学实验设施，使航天员在轨开展了以无容器和高微重力以及航天医学实验为主要内容的科学实验，取得了高水平的空间科学研究成果和显著的综合效益。
开展关键技术验证
使命在肩作用重大
核心舱在轨运行一年以来，开展了物化再生生保、大型组合体控制以及大型柔性太阳能电池翼及驱动技术、航天员出舱技术等多项关键技术验证工作。经评估结果符合预期，目前功能性能优于设计。
再生生保技术方面，天和核心舱再生生保系统为神舟十二号和神舟十三号两个乘组提供了良好的载人环境，满足航天员在轨的物质代谢需求。航天员排出的湿气可收集成冷凝水，尿液回收再处理成饮用水和电解制氧，水的回收效率优于95%，水的利用效率优于83%，均满足指标要求，通过这项技术，大大降低了通过货运飞船上行携带航天员饮用水和氧气的需求量。
△航天员王亚平手持钙去除组件，这是环控生保系统的重要配件
大型柔性太阳能电池翼及其电源技术方面，持续为核心舱及其组合体提供了能源，发电能力近10千瓦，超出了设计预期，在出舱活动、交会对接、机械臂转位等能源需求较大的任务中提供了充足的能源供给。
△天和核心舱大型柔性太阳能电池翼示意图
机械臂技术方面，成功实施了航天员出舱、转位货运飞船以及舱外状态巡检等多项关键任务。通过机械臂舱外操作，其关节运动能力、末端定位精度等功能性能均满足设计预期；机械臂操作负载所表现出的刚度特性，表明机械臂具有执行大负载转移任务的能力；同时，科研人员还获取了在轨失重环境下机械臂运动学模型参数。这些成果为今后机械臂转位实验舱、舱外大型载荷照料等任务奠定了坚实基础。
△天和核心舱大型柔性太阳能电池翼示意图
航天员出舱技术方面，顺利完成了4次出舱活动，涵盖了舱外电子、机械、管路等典型设备的操作、安装、维修，表明了整个出舱流程、出舱保障以及天地协同均满足要求，为后续空间站建成后的长期运营期间，航天员进行舱外设施的照料、安装和维护维修都奠定了坚实的基础。
△神舟十二号乘组在机械臂辅助下完成出舱任务
“空间站核心舱完成了关键技术验证阶段的任务，达到了预期目的。目前正在开展能力评估，进一步挖掘核心舱潜力，提质增效。”空间站系统总设计师杨宏表示。
今年，天和核心舱将先后与“问天”“梦天”两个实验舱在太空聚首，迎接从单舱组合体飞行逐步建成三舱组合体飞行状态，其间将经历9种组合体构型、5次交会对接、3次分离撤离和2次转位任务。未来，中国空间站作为国家太空实验室，还将持续开展空间生命科学、空间材料科学、微重力流体物理、航天技术、航天医学等一大批科学实验和新技术验证，有望在科学探索和应用研究上取得重大成果和突破，为人类和平利用太空、推动构建人类命运共同体贡献“中国力量”，彰显大国担当。
来源：中国载人航天广州日报·新花城编辑：张影
