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刚刚发射的天和核心舱意味着什么？

编者按：本文来自微信公众号“回形针PaperClip”（ID:papercliptv），作者：候知健，36氪经授权发布。
刚刚发射的天和核心舱意味着什么？
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2021 年 4 月 29 日 11 时 22 分 30 秒，长征五号 B 遥二运载火箭搭载中国空间站「天和核心舱」，在海南文昌航天发射场发射升空。
近年来，我们也许习惯了中国航天的高频次发射。但这次的发射对于中国载人航天事业，具有并不亚于中国人首次进入太空、航天员首次出舱活动的重要意义。
什么是空间站核心舱？它是做什么用的？此次发射的天和号又有哪些技术特点？怎样理解它的价值？看到这则新闻，你想必会产生这些疑问。
让我们一步一步，从最简单的开始说起。
什么是空间站？刚刚发射的天和核心舱意味着什么？
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如果不追溯到各民族早期的神话传说概念或者早期的科幻小说，比如 1869 年美国作家爱德华的「砖砌月球空间站」，那么，空间站这个概念的最初提出，是由俄国在 20 世纪初完成的。
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法国科幻作家儒勒的登月小说中，提出了很多载人飞船和空间站相关的有趣设想 |《空间站系统和应用》
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早期的空间站外形风格非常活泼发散，但在各种现实条件的逼迫下，设计方案变得越来越趋同 |《空间站系统和应用》
刚刚发射的天和核心舱意味着什么？
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1903 年，俄国航天之父康斯坦丁提出设想，在接近地球的太空环境中，建造一个带有自主能源供应系统、生命保障系统的空间站，可以供人居住。1971 年，苏联率先发射了人类历史上第一个空间站，礼炮 1 号。
如果严格按今天的标准评判，一些早期太空站是不能算真正空间站的。比如美国 1973 年发射的天空实验室（Skylab），饮水都是自带的、不能再供应；而且没有推进系统，所以无法长期维持在轨道上。
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来源：NASA
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来源：《载人航天出版工程——空间站系统和应用》
在今天，一个真正意义上的空间站，必须同时具备 4 个特征——这是把它与卫星、飞船、航天飞机等其他空间系统有效区分开来的关键。它们分别是：
a. 空间站必须是一个轨道系统
这意味着它必须位于环绕星体的太空轨道上，虽然在今天这还仅仅局限于地球，但在未来，建造环绕月球、甚至火星的空间站，在技术上都是可以实现的。
b. 空间站必须足够大
特别是功能较为完备的空间站，经常需要2枚甚至更多的火箭发射它的组件，然后在太空轨道上进行组装。
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航天员在太空中维修空间站的一个电源控制器 | NASA
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c. 空间站必须能长期、反复使用，且能支持多种用途
这意味着空间站的设备、组件，必须能够在使用过程中、在太空轨道环境下进行修理、替换，而且需要地面持续不断的对它进行物资补给。
d. 空间站必须是一个具备载人功能的系统
这意味着它必须具备很多额外的设计，比如舱体结构中要有保护航天员免遭太空辐射和微小流星体伤害的保护层，要有各种维持生存环境（比如足够气压）的生命保障系统，紧急情况下能让航天员迅速返回地球的交通工具等。
为什么要有核心舱？刚刚发射的天和核心舱意味着什么？
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越是功能完善的空间站，它就需要越大的空间，安装更多更复杂的各种设备，支持更多航天员的生存、生活、工作。但遗憾的是，人类的火箭并不能无限制地把尺寸和吨位做大，它首先会失去经济上的可承受性，继而又会很快失去技术上的可能性。
空间站尺寸的主要限制因素，是发射火箭体积和形状。考虑这一点，大型空间站的最优总体设计，就是采用多个圆筒结构的舱体进行「太空拼积木」。

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