中国空间站进入长期居住时代

近日，神舟十三号载人飞船成功发射，与中国空间站及核心舱完成径向交会对接。三名中国宇航员翟志刚、王亚平和叶广富进入核心舱，开始了他们为期六个月的太空生活。中国空间站迎来了第二批“家乡”游客，开启了人们长期居住的时代。

转眼间，神舟十三号任务已经进行了十多天。在中国各地，“捕捉”夜空中的空间站已经成为许多天文爱好者的新时尚。在太空之上，中国宇航员在停留期间还将进行舱外活动、空间科学实验和技术实验。

径向交会对接跳跃“太空华尔兹”

神舟13号与天河核心舱交会对接是中国载人飞船首次在太空径向交会对接，即通过天河核心舱下方接口与空间站交会对接。

为什么要进行径向交会对接？北京航天控制中心空间站首席任务官孙俊表示，在后期宇航员人员轮换期间，两艘飞船将同时与空间站对接，径向交会对接可以改善进入空间站的通道和手段。

此前，天舟二号、神舟十二号、天舟三号飞船均采用前向或后向对接。在对接过程中，核心模块和航天器“在一条线上”。对接后，神舟13号与核心舱处于垂直状态。目前，中国空间站已经实现了核心舱、两艘货运飞船和一艘载人飞船四种飞行器组合的运行。

据专家介绍，神舟飞船的发动机、控制系统和传感器都是专门为与空间站全方位对接而设计的，只有神舟飞船才能与空间站进行径向交会对接。虽然径向对接只改变方向90度，但“空间华尔兹”的难度不小。

前后交会对接时，航天器有200米的保持点，即使发动机不工作，航天器也能长时间保持稳定的姿态和轨道。但径向交会没有稳定的中途停留点，需要持续控制航天器的姿态和轨道，导致推进剂消耗高，故障排除困难。

在径向交会过程中，航天器必须进行从水平飞行到垂直飞行的大范围姿态机动。这就对航天器的传感器提出了更高的要求。与航天器的“眼睛”一样，传感器必须具有较高的目标识别能力，不受复杂光照变化的干扰。

神舟十三号径向交会对接全过程由航天器在制导、导航和控制(GNC)系统的指挥下智能自主完成。据专家介绍，未来空间站载人交会对接任务将交替使用径向交会和前向交会。

径向交会对接的顺利实施，第一次离不开中国航天科技集团五院神舟飞船研究团队数年的技术攻关和地面实验。为了适应空间站组件的不同构型和来访航天器的不同对接状态，研究团队设计了新的交会路径和绕飞模式，增加了绕飞、快速交会对接、径向交会对接等多种功能。一个多月前，神舟十二号与空间站的组合完成了飞行和径向交会试验，为神舟十三号任务奠定了技术基础。

机械臂任务升级“太空教室”继续开放。

在神舟十二号任务中，核心舱的“全能”操纵器成为各界关注的热点。通过两次出舱活动，神舟十二号任务首次检验了航天员与机械臂协同工作的能力以及与出舱活动相关的配套设备的可靠性和安全性。

在神舟13号任务中，机械臂仍然是任务的“主角”之一。中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强表示，神舟十三号任务的主要目的包括进行空间技术人员的关键技术测试

中国载人航天工程总设计师周建平表示，未来机械臂承担的任务将更加复杂。比如空间站建成后，如果需要把核心舱内的太阳能电池板收起来，就需要宇航员和机械臂的配合。

神舟13号是我国迄今为止载人飞行时间最长的一次，将首次对空间站任务航天员长期在轨停留能力进行评估验证。林西强说，在轨停留的6个月是宇航员在空间站运行期间的正常停留期。

因此，神舟13号任务将进一步验证在轨停留6个月的航天员的健康、生活和工作保障技术。林西强表示，神舟十三号任务将根据不同时期不同个体的身心特点，每月对航天员健康状况进行全面评估。根据评估结果，及时调整航天员失重防护锻炼方案、航天员营养配餐方案和心理支持活动。同时，针对女航天员参与飞行任务，设计注重生命保障和健康保障，确保女航天员长期飞行、健康生活、高效工作。

在太空进行科学实验也是空间站的主要任务之一。神舟十三号任务将在空间医学和微重力物理领域开展科技实验和应用。可以预见，中国空间站在接下来的工作中，有望获得来自不同领域的大量科研数据，产生高水平的科学成果。

在2013年的神舟十号任务中。宇航员王亚平曾经做过一次特别的“太空讲座”，国内6000万中小学生在地面上课，“太空课”反响热烈。随着神舟13号进入空间站，王亚平将继续上课。

林西强说，空间站作为国家航天实验室，蕴含着独特而极其丰富的科普教育资源。中国空间站不仅是全球科学家开展空间科学、空间技术和空间应用的研究平台，也是鼓励青少年热爱空间、参与探索、追求科学的实践平台。为此，本次任务策划了更多多样的科普教育活动。

明年年底前完成空间站三舱组合体的建造。

神舟十三号任务是空间站关键技术验证阶段的第六次任务，也是这一阶段的“最后一战”。随后，我国载人航天工程将全面转入空间站建设阶段。

林西强介绍，空间站建设阶段，共规划实施6次任务。首先，——发射了天舟四号货运飞船，并交付了物资，为随后的神舟十四号载人任务做准备。神舟十四号乘员在轨期间，将先后。

2022年底前，中国将完成空间站三舱组合体建造，随后实施天舟五号货运补给和神舟十五号载人飞行任务。神舟十五号乘组将与神舟十四号乘组开展在轨轮换。对空间站状态进行全面评估后，将转入空间站应用与发展阶段。

后续，中国还将择机发射巡天空间望远镜，与空间站共轨长期独立飞行，开展巡天观测，短期停靠空间站进行补给和维护升级。

周建平介绍，巡天望远镜的分辨率和哈勃望远镜相当，但巡天望远镜的视场角要比哈勃望远镜大300多倍，很多国际科学家非常感兴趣。“我们一直在促进这方面的工作，会开放科学设施，欢迎更多的科学家进行合作。”

林西强说，对于其他国家的航天员进入中国空间站、展开国际合作，中国持欢迎态度。相信在中国空间站完成建造、进入运营与应用发展阶段后，大家将会看到其他国家的航天员参与中国空间站的飞行任务。

林西强表示，中国空间站的建成，将为开展包括航天员联合飞行在内的更广泛的国际合作提供更好的平台。目前，已经有不少国家和地区提出了这方面的意愿。在航天员选拔训练方面的中外合作已经开展。比如，中国航天员曾赴俄罗斯参与训练。再比如，神舟十三号航天员叶光富曾于2016年参加过欧空局组织的洞穴实验，欧洲航天员也曾于2017年参加过中国组织的海上救生训练。