2021年4月29日，中國文昌，長征五号B遙二運載火箭搭載着中國空間站首個艙段——天和核心艙，在海天之間劃出一道長長的尾焰，飛向太空，開啟了空間站在軌組裝建造的大幕。
△天和核心艙在文昌航天發射場升空
△中國人鏡頭裡的“中國宮”
如今，天和核心艙已環繞着地球在軌運作滿一年，成績頗豐。
多功能“太空之家”
護航四次飛行任務
天和核心艙是空間站實作組合體控制和管理的主要艙段，總長16.6米，艙體最大直徑4.2米，由節點艙、小柱段、大柱段、後端通道及資源艙組成；起飛品質22.5噸，是目前大陸自主研制的規模最大、系統最複雜的航天器。
△天和核心艙
天和核心艙具備開展交會對接、轉位與停泊、乘組長期駐留、航天員出艙、保障空間科學實驗等能力，艙内配置有工作區、睡眠區、衛生區、就餐區、醫監醫保區以及鍛煉區，能夠為航天員工作和生活提供舒适良好的保障條件。
△天和核心艙内部結構示意圖
在強大的功能保障下，各項飛行任務均按照計劃順利實施。天和核心艙與神舟十二号、神舟十三号兩艘載人飛船，以及天舟二号、天舟三号兩艘貨運飛船成功實施交會對接。
△神舟飛船與天和核心艙對接示意圖
作為航天員乘組的“太空之家”，保障了神舟十二号乘組3個月的駐留和神舟十三号乘組6個月的駐留任務，支援開展了出艙活動、機械臂轉位貨運飛船以及手控遙操作等多項專項任務。
△天和核心艙在軌完成多項專項任務
同時，艙内還配置了空間科學實驗設施，使航天員在軌開展了以無容器和高微重力以及航天醫學實驗為主要内容的科學實驗，取得了高水準的空間科學研究成果和顯著的綜合效益。
開展關鍵技術驗證
使命在肩作用重大
核心艙在軌運作一年以來，開展了物化再生生保、大型組合體控制以及大型柔性太陽能電池翼及驅動技術、航天員出艙技術等多項關鍵技術驗證工作。經評估結果符合預期，目前功能性能優于設計。
再生生保技術方面，天和核心艙再生生保系統為神舟十二号和神舟十三号兩個乘組提供了良好的載人環境，滿足航天員在軌的物質代謝需求。航天員排出的濕氣可收內建冷凝水，尿液回收再處理成飲用水和電解制氧，水的回收效率優于95%，水的利用效率優于83%，均滿足名額要求，通過這項技術，大大降低了通過貨運飛船上行攜帶航天員飲用水和氧氣的需求量。
△航天員王亞平手持鈣去除元件，這是環控生保系統的重要配件
大型柔性太陽能電池翼及其電源技術方面，持續為核心艙及其組合體提供了能源，發電能力近10千瓦，超出了設計預期，在出艙活動、交會對接、機械臂轉位等能源需求較大的任務中提供了充足的能源供給。
△天和核心艙大型柔性太陽能電池翼示意圖
機械臂技術方面，成功實施了航天員出艙、轉位貨運飛船以及艙外狀态巡檢等多項關鍵任務。通過機械臂艙外操作，其關節運動能力、末端定位精度等功能性能均滿足設計預期；機械臂操作負載所表現出的剛度特性，表明機械臂具有執行大負載轉移任務的能力；同時，科研人員還擷取了在軌失重環境下機械臂運動學模型參數。這些成果為今後機械臂轉位實驗艙、艙外大型載荷照料等任務奠定了堅實基礎。
△天和核心艙大型柔性太陽能電池翼示意圖
航天員出艙技術方面，順利完成了4次出艙活動，涵蓋了艙外電子、機械、管路等典型裝置的操作、安裝、維修，表明了整個出艙流程、出艙保障以及天地協同均滿足要求，為後續空間站建成後的長期營運期間，航天員進行艙外設施的照料、安裝和維護維修都奠定了堅實的基礎。
△神舟十二号乘組在機械臂輔助下完成出艙任務
“空間站核心艙完成了關鍵技術驗證階段的任務，達到了預期目的。目前正在開展能力評估，進一步挖掘核心艙潛力，提質增效。”空間站系統總設計師楊宏表示。
今年，天和核心艙将先後與“問天”“夢天”兩個實驗艙在太空聚首，迎接從單艙組合體飛行逐漸建成三艙組合體飛行狀态，其間将經曆9種組合體構型、5次交會對接、3次分離撤離和2次轉位任務。未來，中國空間站作為國家太空實驗室，還将持續開展空間生命科學、空間材料科學、微重力流體實體、航天技術、航天醫學等一大批科學實驗和新技術驗證，有望在科學探索和應用研究上取得重大成果和突破，為人類和平利用太空、推動建構人類命運共同體貢獻“中國力量”，彰顯大國擔當。
來源：中國載人航天
廣州日報·新花城編輯：張影