天和核心艙

天和核心艙發射任務
	天和核心艙發射升空
任務類型	天宮空間站組件發射
運營方	中國載人航天工程辦公室
國際衛星標識符	2021-035A
衛星目錄序號	48274
任務時長	1324天13小時又37分
航天器屬性
航天器	天和核心艙
航天器類型	空間站艙段
製造方	中國航天科技集團
發射質量	22.5噸
任務開始
發射日期	2021年4月29日; 11時23分15.613秒
運載火箭	長征五號B運載火箭（遙二）
發射場	文昌航天發射場
軌道參數
參照系	地心軌道
軌域	低地球軌道
	; 天和核心艙發射任務標識中國載人航天工程 ← 長征五號B首飛天舟二號 → 中國空間站 ← 天宮二號問天實驗艙 →

天和
核心艙
	天和核心艙模擬圖，機械臂處於核心艙後方的日常停泊位置。
空間站組件參數
國際衛星標識符:	2021-035A
衛星目錄序號	48274
屬於:	天宮空間站
發射時間:	2021年4月29日; 11時23分15.613秒（UTC+8）
發射載具:	長征五號B運載火箭（遙二）
質量:	22.5公噸（22.1長噸；24.8短噸）
長度:	16.6公尺（54英尺）
直徑:	4.2公尺（14英尺）
體積:	加壓空間：113m3; 生活空間：51m3;

天和核心艙是中國天宮空間站的核心艙，是該空間站首個被發射入軌的艙段。於北京時間2021年4月29日中午11時23分發射升空^[2]。天和核心艙是天宮空間站的管理和控制中心，也是航天員的主要活動場所^[3]。天和核心艙與問天實驗艙對接完成，後續將與夢天實驗艙對接，組建成總重約60噸的天宮空間站的基本構型。

命名

2011年4月，為滿足技術管理和對外宣傳的需要，中國載人航天工程辦公室開展了中國空間站征名活動，對社會公開徵集空間站及其各個組成艙段的名稱。^[4]

2011年8月，載人航天工程辦公室公布了初選結果，其中核心艙的前30個提名名稱為："翱翔、奮鬥、耕耘、功勳、華夏、華心、輝煌、開拓者、凌霄、龍芯、旗艦、瑞龍、盛世、使命、首望、司空、太和、天樞、天廳、天行者、天域、團結、未來、問天、霞飛、祥龍、炎黃、玉清宮、珠峰、卓越"。^[5]

根據神舟飛船總設計師、評委會成員之一的戚發軔透露，評審組從30個候選名稱中進一步篩選出了十個名字："天樞、問天、翱翔、使命、華夏、團結、首望、太和、華心、開拓者"。戚發軔本人傾向於「天樞」和「太和」，但後來工程一線科技人員中有人提出將這二者合二為一，稱之為「天和」，既有「天地人和」之意，喻指中國空間站與宇宙和諧相處，並可較好地體現核心艙聚攏、團結其它各艙段的含義。

2013年10月底，中國載人航天辦公室正式公布了命名結果，核心艙被最終命名為「天和」。^[4]

製造與發射

2018年11月，天和核心艙完整模型在珠海中國國際航空航天博覽會上展出^[6]。

2019年9月，天和核心艙完成初樣研製，轉入正樣研製階段。在初樣階段和正樣階段，天和核心艙分別進行了力學試驗、熱試驗、三艙聯試試驗和艙段轉位專項試驗等大型試驗^[7]。

2021年1月，空間站天和核心艙、天舟二號貨運飛船、空間應用系統核心艙任務產品分別順利通過載人航天工程主管部門組織的出廠評審^[8]。

2月22日，執行天和核心艙發射任務的長征五號B遙二運載火箭運抵文昌航天發射場，與與先期已運抵的天和核心艙一起按計劃開展發射場區總裝和測試工作^[9]。

4月23日，天和核心艙與長征五號B遙二運載火箭的組合體被順利轉運至發射區^[10]。

2021年4月29日11時23分，搭載空間站天和核心艙的長征五號B遙二運載火箭在文昌航天發射場點火升空。11時31分，天和核心艙與火箭成功分離，進入預定軌道。12時36分，太陽能帆板兩翼順利展開且工作正常，發射任務取得成功^[2]。隨後，中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平代表黨中央、國務院和中央軍委致電祝賀任務成功^[11]^[12]。

關鍵技術驗證

2021年5月18日左右，天和核心艙先後完成交會對接、航天員駐留、機械臂等平台功能測試，以及空間應用項目設備在軌性能檢查，並進入交會對接軌道^[13]。

5月29日20時55分，天舟二號貨運飛船成功發射並與天和核心艙完成自主快速交會對接。^[14]^[15]

有人運行期

2021年6月17日9時22分，長征二號F遙十二運載火箭在酒泉衛星發射中心成功發射神舟十二號載人飛船，後者於約6.5小時後與天和核心艙完成自主快速交會對接^[16]^[17]。航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先後進入天和核心艙，中國人首次進入自己的空間站^[18]。

6月23日上午，中共中央總書記習近平與天和核心艙上的航天員進行天地通話^[19]。

7月4日8時11分至14點57分之間，神舟十二號乘組中的劉伯明、湯洪波完成了中國空間站建造階段航天員的首次出艙活動，總時長6小時46分鐘，大幅刷新了2008年神舟七號約20分鐘的出艙活動記錄^[20]。

9月16日，神舟十二號乘組撤離空間站天和核心艙進入載人飛船。飛船於當日8時56分與核心艙分離，隨後與空間站組合體完成繞飛及徑向交會試驗，成功驗證了徑向交會技術。9月17日13時34分，神舟十二號載人飛船返回艙安全降落在東風着陸場預定區域，天和核心艙的首次載人飛行與駐留任務取得圓滿成功。^[21]

功能與配置

柱段組成

天和核心艙全長16.6米，重約22.5噸，體積比國際空間站的任何一個艙位都大^[22]。核心艙由節點艙、小柱段、大柱段、後端通道及資源艙組成，大柱段直徑4.2米，小柱段約2.8米。

生命維持系統

核心艙是空間站的管理和控制中心，負責空間站組合體的統一管理和控制，為空間站提供指導、導航和方向控制，還為空間站提供動力、推進和生命支持系統^[23]^[24]。

居住性

生活方面，核心艙密封艙內部具有3倍於天宮二號空間實驗室的航天員活動空間，配備3個獨立的臥室和1個衛生間，保證航天員日常生活起居。就餐區域配備食品加熱、冷藏、飲水設備和可收放餐桌，方便航天員就餐。^[2]工作方面，艙內安裝3個科學實驗機櫃和1個應用任務公用支持機櫃。

電力由兩個可操控的柔性太陽能發電陣列提供，它們利用光伏電池將陽光轉化為電能，可產生共18千瓦的電量。當空間站進入地球的陰影部分時，它們就會被儲存起來為空間站提供能量。太陽翼單翼長12.6米，面積67平方米，雙翼面積134平方米。

推進器

補給船將為艙體的推進引擎補充燃料以備空間站使用，以抵消大氣阻力的影響。核心艙亦配備了4台HET-80霍爾效應推進器，每台推進器的推力為80毫牛；將同時啟動其中兩台推進器，以進行軌道保位^[25]^[26]。2021年9月23日到24日，天和核心艙的霍爾電推進子系統的四台推力器完成首次在軌點火測試，電壓、電流、流程各遙測參數均正常，這是電推進系統首次工程應用於載人航天器^[27]。

機械臂

天和核心艙所配置的空間站主機械臂被稱為「天和機械臂」，是目前中國同類航天產品中複雜度最高、規模最大、控制精度最高的空間智能機械系統。其大致結構類似於加拿大臂（Canadarm），展開長度為10.2米，最多能承載25噸的重量。機械臂的肩部設置了3個關節、肘部設置了1個關節、腕部設置了3個關節，每個關節對應1個自由度，具有七自由度的活動能力^[28]，可承擔包括支持航天員出艙活動、艙段轉位、艙外貨物搬運、艙外狀態檢查以及艙外大型設備維護等任務。機械臂還具備「爬行」功能，通過末端執行器與目標適配器對接與分離，同時配合各關節的聯合運動，從而實現在艙體上的爬行轉移^[28]。