搭載空間站天和核心艙的長征五號B遙二運載火箭，4月29日在海南文昌航天發射場發射升空。作為搭建我國空間站的第一塊“積木”，天和核心艙率先落戶於空間站核心位置，隨後又分別完成了與天舟二號貨運飛船、神州十二號載人飛船自主快速交會對接。6月17日18時48分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先後進入天和核心艙，標誌著中國人首次進入自己的空間站。後續，航天員將按計劃開展相關工作。建成後的中國空間站是什麼樣子？未來將開展哪些科學研究？還會開展哪些國際合作？對此，本刊記者專訪了中國載人航天工程空間應用系統總指揮、中國科學院空間應用工程與技術中心主任高銘。
文｜本刊記者 莊蕾
高銘
支持航天員長期駐留
開展空間科學實驗
記者：天和核心艙是我國空間站發射入軌的首個艙段，也是目前我國自主研製的規模最大、系統最複雜的航天器。核心艙的“核心”地位體現在哪裡？核心艙將開展哪些科學實驗？目前開展的在軌測試工作情況如何？
高銘：核心艙發射成功，意味著我國啟動空間站在軌建造，自此進入了空間站時代。核心艙作為空間站的主份艙段，既是管理和控制中心，也是航天員生活的主要場所。它要負責整個空間站的電源管理、環境控制、生命保障等功能，滿足航天員長期太空飛行的需求。同時，核心艙作為空間站組合體的組裝基點，後續功能艙室都要圍繞其建設；其配備的大型機械臂，可廣泛用於輔助對接、載荷安裝和輔助航天員艙外操作。
我們充分利用空間站應用支持能力強、在軌時間長、有天地往返運輸系統、有人長期駐留等優勢條件，在核心艙部署了微重力基礎物理、空間材料科學等方面的研究。微重力基礎物理研究領域將開展相對論物理、引力物理及微重力流體動力學等實驗，其中空間冷原子干涉實驗將在超出當前指標1-2個數量級的精度上驗證愛因斯坦弱等效原理；材料科學方面，研究新型金屬合金、半導體光電子材料和新型特種功能材料深過冷凝固過程和測量熱物性參數，獲得地面高性能制備工藝關鍵條件。
4月29日發射入軌以來，空間站天和核心艙已先後完成與天舟二號貨運飛船、神州十二號載人飛船自主快速交會對接，並完成平台功能測試以及空間應用項目設備在軌性能檢查，各項功能正常、運行狀態良好，將按計劃開展後續工作。
中國空間站構型圖（圖：中國科學院空間應用工程與技術中心）
完善項目管理機制
構建高水平支持系統
記者：據了解，今明兩年，載人航天將實施11次高密度發射任務，完成中國空間站建設。空間應用系統是如何應對高密度發射可能帶來的風險挑戰？
高銘：每一次載人航天飛行，都是一次突破，都是一次全新的挑戰。兩年11次飛行任務，對我們的技術能力、組織管理能力、保障能力將是全面的考驗。針對高密度的發射任務和持續滾動開展的大規模應用任務的需求，我們已經建立了涵蓋工程計劃、技術和質量的全流程管理體系，其規範和標準覆蓋從任務規劃，到立項組織實施，直到成果產出和推廣的全壽命周期。另一方面，數字孿生、並行設計和仿真驗證等技術手段，為應用任務有序實施提供了支持。同時，我們組織了由科學家、工程技術人員和管理人員所組成的專業人才團隊，能力全面、協同高效，是空間應用任務高效推進的有力保障。
7月4日，航天員劉伯明、湯洪波先後從天和核心艙節點艙成功出艙，完成在機械臂上安裝腳限位器和艙外工作台等工作。圖為在艙內航天員聶海勝配合支持兩名出艙航天員開展艙外操作（圖：新華社）
建成國家太空實驗室
支持開展四大領域研究
記者：建成後的天宮空間站將是什麼樣子？未來將開展哪些科學研究？在我國探索太空方面能發揮哪些作用？
高銘：天宮空間站的基本構型將由核心艙、實驗艙I和實驗艙II組成T字型，並伴以巡天空間望遠鏡共軌飛行。目前已規劃空間生命科學與人體研究、微重力物理科學、空間天文與地球觀測以及空間技術及應用這四大研究領域，30多個研究主題的科學研究，預計將開展千餘項科學研究；並配備了近百項先進技術和功能的實驗設施以支持這些研究。
在空間生命科學與人體研究領域，空間站將以人類長期太空生存和提高地面生活質量為目標，開展從分子、細胞、組織器官、生命個體到群體和生態等不同層次的研究，系統揭示空間環境因素對人體和地球生命的影響規律，指導人類適應長期太空工作和生活所面臨的一系列挑戰；另一方面，利用空間特殊環境，開展幹細胞與再生醫學、靶向藥物、合成生物學等生物技術研發，發展關乎人類健康的新技術新手段。
在微重力物理科學領域，空間站上將開展微重力條件下的流體、燃燒和材料科學研究，掌握物質運動的本質規律，為人類長期太空探索和空間資源開發利用積累關鍵知識。空間站還開展極端條件下的超冷原子物理、量子新物態，以及廣義相對論檢驗等基礎物理前沿研究，發展時頻技術並推動實現高精度天基時頻系統。
在空間天文與地球觀測領域，通過巡天望遠鏡、高能宇宙輻射探測設施等旗艦型項目，以最新的技術手段搜尋暗物質，研究宇宙形成與演化、活動星系核和超大質量黑洞的形成和演化、系外類地行星及其宜居環境等重大問題，理解宇宙線起源的世紀之謎，理解極端天體物理過程，深化人類對宇宙的認知；地球觀測將著眼全球氣候變化等關係人類生存環境和社會可持續發展問題，並提升災害性空間天氣的檢查與預警能力。
在空間技術及應用領域，加強空間新技術發展及應用核心能力的提升，為大規模開發與利用太空奠定基礎。
我們希望通過開展大規模的科學實驗、技術試驗和應用，將推動空間科學、空間技術和空間應用的全面發展，取得一系列重大科技成果，顯著提升我國創新能力，並推動相關科技成果推廣應用，取得顯著的經濟效益和社會效益。此外，我國空間站在未來可拓展新的艙段，將長期在我國空間科學和應用技術的發展中發揮引領作用。
7月4日，神舟十二號乘組航天員劉伯明成功開啟天和核心艙節點艙出艙艙門。圖為在北京航天飛行控制中心大屏拍攝的航天員劉伯明在艙外工作場面（圖：新華社）
開放姿態開展國際合作
共建共贏共享
記者：未來中國空間站是否會向世界開放？將開展哪些國際合作？
高銘：太空是人類共同的財富，航天事業是人類共同的事業。中國載人航天工程發展以來，一直秉承“和平利用外空，共贏共享”的原則，以開放的態度開展國際合作。近年來，先後與聯合國外空司、歐洲航天局、意大利航天局等國家和地區的航天機構及國際組織開展了廣泛交流和深入合作，涉及航天員的選拔與訓練、空間科學研究與應用、航天技術等領域，取得了一系列合作成果。
其中，聯合國外空司圍繞利用中國空間站應用合作，開展了聯合項目徵集和聯合評審，第一批立項的9項合作項目來自17個國家的科研團隊，這些項目研製工作均按照計劃進行，後續還將聯合外空司持續徵集後續批次的合作項目。
我們在空間站上的科學實驗國際合作，未來合作模式將更加多樣，涵蓋政府、機構、商業等，在更大範圍開展更多的空間科學、空間技術和空間應用等領域的國際合作，把中國空間站打造成全人類開展研究、並造福全人類的一個國際合作平台。
6月19日，不少家長帶著孩子來到位於北京市朝陽區的中國科學技術館，參觀天和核心艙結構驗證件實物，了解中國空間站相關知識（圖：新華社）
記者：是否有香港的科學家參與了空間科學實驗項目研究工作？具體參與了哪些研究？
高銘：香港科學家從空間站任務論證到項目實施都有積極廣泛參與。例如，近期香港大學的科學團隊參與空間站的低軌道空間環境和應力加載作用下材料的高通量研究平台的論證等。
未來我們將進一步加強內地與港澳團隊之間的互動，歡迎港澳科學團隊更廣泛地參與中國空間站任務。
編輯：李博揚
監製：姚潤澤
