硕果累累的中国载人航天

1992年9月21日，中国正式作出实施载人航天工程的决策，批准载人飞船工程启动实施，明确了中国载人航天“三步走”的发展战略。第一步是发射载人飞船，建成初步配套的实验性载人飞船工程，开展空间应用实验。第二步是突破航天员出舱活动技术、空间飞行器交会对接技术、推进剂补加技术，发射空间实验室和货运飞船，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步是建造空间站，解决较大规模、长期有人照料的空间应用问题。

从神舟一号一飞冲天、中国航天员首次进入太空，到掌握空间交会对接技术、第一艘货运飞船成功发射，中国航天人一步一个脚印，用智慧和汗水撑起了中华民族千年的飞天梦。

截至目前，我国研制并发射了11艘“神舟”飞船、天宫一号目标飞行器和天宫二号空间实验室，以及1艘货运飞船天舟一号，先后将11名航天员14人次送入太空，成功突破并验证了载人天地往返、太空出舱活动、空间交会对接、空间站货物补给、推进剂在轨补加等载人航天关键技术。我国载人航天“三步走”的前两步已圆满完成，正式迈入“空间站”时代。

1 “神舟”飞船

我国“神舟”系列飞船由神舟一号至十一号共11艘飞船组成。

精心准备 厚积薄发

1999 -2002 年，我国先后发射了4 艘“神舟”系列无人飞船，验证和提升了飞船的各项性能，为成功实现载人飞行奠定了坚实的基础。

1999年11月20日，神舟一号飞船成功发射，开启了中国载人航天的征程。神舟一号飞船是中国第一艘无人试验飞船，在太空飞行21h后，返回舱在中国内蒙古中部地区成功着陆。该飞船是初样电性船，采用最小配置，仅有与飞船返回系统紧密相关的9个分系统。此次飞行试验成功验证了飞船关键技术和系统设计的正确性，考核了飞船系统的舱段分离技术、调姿制动技术、升力控制技术、防热技术和回收着陆技术等五大关键技术的可靠性。

此后，神舟二号、三号和四号飞船分别于2001年1月、2002年 3月 和2002年12月成功发射。神舟二号是中国第一艘基本达到正样要求的无人飞船，神舟三号是第一艘正样飞船，神舟四号是完全按照载人状态设计的无人飞船。

神舟一号飞船发射

中国首飞航天员杨利伟

“一人一天”到“多人多天”

神舟五号载人飞船于2003年10月15日9时发射，在轨正常运行14圈后，于10月16日6时23分安全返回至主着陆场预定落区，航天员杨利伟自主出舱，圆满完成了中国首次载人飞行试验任务，标志着中国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。神舟五号载人飞船在神舟四号研制的基础上，对乘坐的安全性与舒适性又做了进一步改进和完善。神舟五号自动化程度非常高，制导、导航控制和数据管理分系统均具有较强的容错能力。为保证航天员的生命安全，设置了多种安全救生模式和百余种故障对策方案。

神舟六号飞船于2005年10月12日发射，将费俊龙和聂海胜两名航天员送入太空，该任务首次实现了“真正有人参与的空间飞行试验”，使中国载人航天实现了从“一人一天”到“多人多天”载人飞行的重大跨越。

神舟七号飞船于2008年9月25日发射，将翟志刚、刘伯明和景海鹏3名航天员送入太空，翟志刚完成了太空行走任务，使我国成为世界上第三个独立掌握空间出舱活动技术的国家。飞船还与天链一号中继卫星进行了中国国内首次天地数据中继系统数据传输试验。

神舟八号飞船于2011年11月1日发射，当月3日凌晨，它与天宫－1目标飞行器完成了中国首次空间无人自控交会对接试验，我国成为世界上第三个自主掌握空间交会对接技术的国家。

神舟九号飞船于2012年6月16日发射，将景海鹏、刘旺、刘洋3名航天员入太空。神舟九号与天宫一号以组合体方式飞行10天，航天员进入天宫一号，中国首次在轨实现人员和货物在飞行期间的转移，完成了运输任务。

神舟七号航天员翟志刚成功出舱

天宫一号与神舟八号交会对接示意图

神舟十号航天员王亚平太空授课

神舟十一号2名航天员顺利进驻天宫二号空间实验室

迎来载人航天应用时代

神舟十号飞船于2013年6月11日发射，将聂海胜、张晓光和王亚平3名航天员送入太空。其与天宫一号成功实施1次手动对接和1次近距离交会试验，与天宫一号形成组合体飞行期间，航天员王亚平进行了中国首次太空授课。飞船首次绕飞天宫一号，为未来与空间站对接做准备。2013年6月26日，神舟十号载人飞船完成首次应用性飞行，中国载人航天工程战略“三步走”第二步第一阶段任务完美收官。

神舟十一号载人飞船于2016年10月17日发射，将景海鹏、陈冬送入太空。之后飞船与天宫二号空间实验室自动交会对接，形成组合体，2名航天员随后顺利进驻天宫二号。2016年11月18日，神舟十一号飞船返回舱顺利降落在内蒙古中部主着陆场，航天员景海鹏、陈冬顺利出舱，完成为期33天的飞行任务。此次交会对接首次模拟了未来空间站交会对接方式，即载人飞船利用自身机动能力去追踪空间站。

天宫一号结构示意图

2 “天宫”空间实验室

中国载人航天工程第二步任务重点放在航天器交会对接和航天员空间活动等重大技术突破上。2010年9月25日，中央批准《载人空间站工程实施方案》，载人空间站工程正式启动实施。相比前期任务，空间站工程要突破和掌握长期载人飞行、在轨组装建造、批量物资补给、空间机械臂与舱外操作、大型舱段研制、新一代运载火箭等一大批核心技术，任务规模更大、各种挑战更多，技术上更加复杂、难度更大，影响也将更为深远。根据计划，2022年前后完成空间站在轨建造任务。

天宫一号

天宫一号目标飞行器于2011年9月29日发射升空，它是为实施载人航天工程交会对接任务自主研制的全新载人航天器，具备空间实验室长寿命、短期有人驻留的技术特点，是一个功能基本完整、规模较小的试验性空间实验室。天宫一号分别于2011年11月、2012年6月和2013年6月与神舟八号、九号、十号飞船成功进行了交会对接试验，突破和掌握了空间交会对接技术，建成了支持航天员在轨中短期驻留的载人空间试验平台，中国成为了世界第三个掌握空间交会对接技术的国家。

天宫一号采用两舱方案构型，由实验舱和资源舱组成，飞行器总长10.4m，最大直径3.35m，发射质量为8600kg。实验舱是飞行器的控制舱，也是航天员的工作舱和生活舱，最大直径3.35m，轴向长度6.4m，舱内可提供航天员活动的空间为15m2。

天宫一号也是中国首个低轨长寿命载人航天器，在轨运行寿命设计为两年。研究团队开展了设备材料的长寿命设计，以及中期在轨驻留资源配置等分析与研究。针对转动部件、材料老化、资源消耗和空间环境影响方面进行了25项寿命试验验证。此外，通过采用专用防护板和辐射器结合的空间碎片防护技术，解决了目标飞行器易受空间碎片撞击损坏的难题。

天宫二号

天宫二号空间实验室于2016年9月15日发射，它是中国第一个真正意义上的空间实验室。天宫二号先后接受了神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船的访问，验证了航天员中期驻留和推进剂在轨补加技术，这两项技术是未来空间站建成并运行的重要基础。此外，开展了大规模的空间科学和应用实验。天宫二号与天宫一号相比，外形没变，但为满足推进剂补加验证试验需要，对推进分系统进行了适应性改造；为满足中期驻留需要，对载人宜居环境进行了重大改善。

2018年9月15日，天宫二号空间实验室圆满完成2年在轨飞行和各项试验任务。为进一步发挥空间应用效益，2018年9月20日，天宫二号空间实验室运营管理委员会会议研究决定，天宫二号在轨飞行至2019年7月，之后将受控离轨。2019年7月19日21时06分，天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。天宫二号受控再入大气层，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。

天宫二号空间实验室自发射入轨以来，先后与神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船完成4次交会对接，成功支持2名航天员在轨工作生活30天，突破掌握航天员中期驻留、推进剂在轨补加等一系列关键技术，并在超期服役的300多天里，完成多项拓展试验，为中国空间站研制建设和运营管理积累了重要经验。

天舟一号与天宫二号成功完成首次“太空加油”

3 “天舟”货运飞船

“天舟”货运飞船是中国载人航天工程“三步走”战略中载人空间站工程的重要组成部分。

天舟一号结构示意图

2017年4月20日，天舟一号货运飞船成功发射，它是中国首艘货运飞船。在轨期间，它与天宫二号空间实验室完成多次交会对接，与天宫二号形成组合体飞行，进行了大量在轨实验，成功验证了空间站货物补给、推进剂在轨补加、自主快速交会对接等关键技术，突破和掌握推进剂在轨补加技术，为中国空间站组装建造和长期运营扫清了能源供给上的障碍，使中国成为世界上第三个独立掌握这一关键技术的国家。天舟一号飞行任务取得圆满成功，标志着中国载人航天工程第二步胜利完成，也正式宣告中国航天迈进“空间站”时代。

“天舟”货运飞船最大装载状态下质量达13.5t，是中国目前为止体积最大、质量最大的用于载人航天任务的货运航天器。其上行货物运输能力为6.5t,推进剂补加能力约为2t，具备独立飞行3个月的能力。

天舟一号的推进舱由“神舟”推进舱的一层变成了两层，贮箱数量由原来的4个增加为8个，分属于两个独立设计的推进剂贮箱系统，不仅可为天宫二号携带一箱推进剂，还能把用于自身控制的推进剂“转让”出去。推进舱可以装载2.4～3.5t的推进剂，最高装载量是天宫二号推进剂携带量的2.5倍。

4 未来展望

当前，我国空间站研制建设工作已经全面展开。根据任务部署，我国的空间站将分为关键技术验证、建造和运营3个阶段实施。目前空间站任务主要系统关键技术攻关已完成，空间站核心舱初样阶段研制接近尾声；实验舱I和实验舱II正在进行初样阶段结构热控舱总装工作。预计2022年前后我国将建成自己的中国空间站，开展较大规模的空间科学实验和技术试验。