本文原作于2016年11月18日

         还是从新闻热点讲起：今天，神州11号载人飞船搭载着我国两名航天员景海鹏和陈冬顺利从天宫二号空间实验室返回地球。完成了33天的太空之旅。（此处应有掌声）

        喜大普奔之余，或许就有好事的吃瓜群众问了：天宫二号为啥叫做“空间实验室”？而不是“空间站”？更有看热闹不嫌事大的主儿在边上追问：我咋记得，天宫一号当初是叫“目标飞行器”呢？

        好吧，这个问题需要展开慢慢讲。

        好的图片胜过千言万语，那么就先看几张图片：

        首先出场的是我们的天宫一号目标飞行器，她长的是这个样子滴：

        和神州飞船  合dui体jie  后，就进化成了下面这个样子：

        哈哈，开个玩笑，反正都是“国宝”。事实上，对接后的样子是这样的：

        那么，天宫二号呢？其实，单从外观上，天宫二号和天宫一号并没有大的不同。下面的图上显示的就是天宫二号准备和神州十一飞船对接的情形。这对“神雕侠侣”和上面的天一和神九的组合其实并没有本质的不同。

        那么，空间站呢？空间站的模样是下面这个样子滴：

        唉？好像哪里不对 ╮(￣▽￣")╭   其实空间站是这个样子滴：

        是不是觉得这个空间站和上面的糊鹿娃，呃~，是葫芦娃合体好像也没啥不一样嘛？

        Bingo! 其实确实没啥不一样，就是合体再合体，集齐龙珠召唤神龙罢了。

        玩笑归玩笑，但是其实大致也确实就是那么回事儿。当然，具体实现上是非常复杂和困难的。倾国之力都不一定能做到。

        下面就简单但正式介绍一下天宫系列中的目标飞行器、空间实验室和空间站的信息。

一、天宫一号目标飞行器：

建造中的天宫一号

中国航天业内将天宫一号称为“目标飞行器”，它实际上是天宫系列空间实验室的原型。与天宫二号、三号相比，天宫一号主要用于技术验证、基本不会承担空间科学试验任务，所以业内仅将其称为“目标飞行器”。

        天宫一号长10.4米、最大直径3.35米、（又看到3.35米这个“马屁股”限制了吧？）重量约8.5吨，采用两舱结构，分别是实验舱和资源舱。

        天宫一号发射后最重要的任务是验证空间交会对接技术。天宫一号上的交会对接设备包括测量系统、对接机械装置等。

        天宫一号在交会对接过程中属于“目标飞行器”，上面的测量设备包括信标、应答器、通讯设备，帮助神舟八号无人飞船等“追踪飞行器”上的微波雷达、激光雷达和目视光学瞄准器完成捕获和对准。

        神舟飞船会逐步靠近天宫一号，当两者距离为零时，两者的对接机械装置会连接起来，成为一个组合飞行体。

神州八号与天宫一号对接飞行一段时间后，还将与天宫一号分离、返回地面。天宫一号继续完成低轨道长期自主运行的技术试验，为以后的空间站建造积累经验。

        在神八之后，我们在神舟九号、十号飞船与天宫一号对接，继续积累空间交会对接经验，特别是从神舟九号开始，和天宫对接都是是载人飞船，实施载人对接。在达到设计寿命后，天宫一号将执行主动离轨机动，再入大气层安全销毁。

神九航天员景海鹏首次进入天宫一号

二、天宫二号和天宫三号空间实验室

        在天宫一号完成任务后，还将发射两个空间实验室，分别为天宫二号和天宫三号。天宫二号、三号空间实验室将于五艘飞船进行交会对接，包括天宫二号时期的两艘载人飞船和天宫三号时期的两艘载人飞船与一艘货运飞船。

天宫二号发射

天宫二号的组成结构应该与天宫一号类似，不同之处在于：实验舱里新增空间科学实验设备，能够进行多种空间科学实验。此次神州十一33天的飞行任务期间，两名航天员就在天宫二号上进行了大量的实验。按计划天宫二号的实验主要包括地球观测、空间科学观测和航天医学等应用与实验，同时伴星二号也将在天宫二号飞行期间进行各项空间飞行实验。在基础科学研究方面天宫二号还将展开国际合作，搭载与瑞士、法国和波兰合作研制用于γ射线暴、γ射线偏振测量的POLAR探测器。反正，就是一个自带寝室的大实验室。

        天宫三号空间实验室将主要用于验证再生生命保障技术，同时还将使用货运飞船进行在轨补给燃料试验，也就是太空加油，这可绝对是黑科技，可以延长天宫三号空间实验室的寿命。前两项技术的突破使得航天员在天宫三号上得以有可能验证中期在轨驻留能力，也就是驻留太空时间在2-3个月，开展更多的空间应用和科学试验，尤其是航天医学实验，研究失重对于人体生理系统的影响。

        天宫三号的新增任务是要与货运飞船对接，在结构上他会在在资源舱后端会增设与货运飞船对接的装置。另外，未来大型空间站的核心舱带有一个对接舱，所以天宫三号也可能带有对接舱，进行先行测试。

        别小看的货运飞船对接能力，没有货运飞船的补给，并且将空间实验室产生的废物下行带走。那么整个空间实验室以及未来的空间站的运行维持都会出现严重的问题。

将于2017年开始测试的天舟货运飞船

        当初，美国的哥伦比亚号航天飞机失事后，美国宇航局曾中断了所有的飞行计划。一下子使得当时严重依赖航天飞机定期补给的国际空间站的航天员节衣缩食，很多实验也被迫中断。当时他们的心情一定是这样的：

        天宫系列空间实验室实际上是一种类似前苏联礼炮系列的小型、单体空间站，承担着为2020年前后建设大型、多舱段空间站进行技术积累的任务。

        对了！注意一下：这里提到了一个很关键的概念，也就是单体空间站。其实天宫二号开始，她就开始具备了空间站的初步功能。也即是能提供一个长期的，供宇航员生活和工作的太空家园。这也是美俄等太空强国一开始也经历过的。

        而单体舱的，往往都不能正式成为空间站。而是被称作空间实验室。其中最重要的原因在于单体舱无法做到始终有人员常驻。这是和空间站的最大区别。

点击看大图

        从上图可以看到，我们的天宫属于娇小玲珑型。比起前苏联时期的礼炮号空间实验室要显得娇小很多。

        一方面这是由于在胖五，也就是长征五号运载火箭之前，我国缺少大推力运载火箭，近地轨道转运能力一直被限制在10吨以下。另一方面，也是和目前目前科技进步有直接关系，特别是计算机集成程度远非当年礼炮号时期可以相比的，这也使得空间实验室瘦身有了可能。

三、中国未来的空间站：

        上图就是我国预定于2020年前后建造的葫芦娃，呃，是空间站。他的大概组成是这样的：

        从图上可以看出，未来我国的空间站的结构将是由一个核心舱外加两个实验舱，以及一艘神舟飞船以及一艘货运飞船组成的综合体。

        下面依次介绍一下各个葫芦兄弟：

大娃：核心舱，天和号。

        核心舱目前已经在建造中了，大致数据是长度18.1米，直径4.2米，发射重量大约20-22吨。好吧，看到这些数据，大家应该知道了，这个核心舱除了胖五之外，我国其他其他的运载火箭都是扛不动的。这也凸显的胖五此次突破的重要性。

建造中的天和

        核心舱是整个空间站的管理和控制中心，控制着整个空间站的运行。并且提供其他部件的接口。具备宇航员长期访问以及在轨补给能力。安装有大型机械臂，也就是上图中黑色的部分。用于后期空间站的建造以及维修维护。

二娃，实验舱 I —— 问天号

        问天号也是一个20吨左右的舱室，带有一个小的机械臂，可以独立工作，也可以和核心舱的大机械臂协同合作。

三娃，实验舱 II —— 梦天号

        梦天号实验舱和问天号大小差不多，分工略有不同。

        核心舱和两大实验舱都是20-22吨级，因此必须依靠胖五来进行发射。而且核心舱和两大实验舱都具备独立飞行能力。

四娃，载人飞船 —— 神舟号

        神舟飞船大家都比较熟悉了，目前已经经历11次发射，100%成功。未来空间站还是需要依靠神舟飞船来进行航天员和地面的往来。

五娃，货运飞船 —— 天舟号

        天舟货运飞船大小和神舟飞船类似。只不过无人驾驶，载运货物，进行补给。是个实打实的快递小哥。

六娃和七娃？

        没错，这就是一部葫芦娃！真的有六娃和七娃。大家看看空间站的图，发现核心舱天和地转接舱一共有5个接口。其中两个空间实验室和神舟飞船一共占用了其中的3个接口。还有2个接口就是为了六娃和七娃准备的。只不过，现在还不到剧透的阶段。

四、放眼世界比较一下：

        俄罗斯的和平号空间站早已经寿终正寝，目前现役唯一的空间站是国际空间站ISS。

国际空间站

        这个由美俄欧洲牵头，共计16个国家参与的国际空间站目前已经在轨运行超过了6500小时。其设计寿命为20-25年，预计将于2020-2026年期间到期，并坠入太平洋。届时，我们的天宫很可能将是人类唯一在轨的空间站。

        国际空间站巨大无比，其投影面具大致相当于一个标准足球场。组成他的加压舱室就足足有15个。总重量超过400吨（我国未来的空间站重量在60-80吨）。其核心舱室当年主要是由美国的航天飞机以及俄罗斯的质子火箭发射升空。唯一例外的大型舱室是由阿丽亚娜5型，也就是我们以前提到过的阿胖五发射的欧洲舱。

（点击看大图）

        从图上可以看出，国际空间站和我国未来的天宫空间站体型上巨大的差异。甚至是之前俄罗斯的和平号空间站都略大于我们。

        国际空间站是由多个航天强国联合打造，造价千亿美元以上，建造期就长达10年以上。由任何一个国家完成几乎都是不可能的。

        而我国未来的第一代空间站是完全独立建造，只需要胖五三次发射即可将主要部分送入轨道。建造周期会短很多，成本也可控。并且可以为了未来第二代、第三代空间站收集宝贵的经验。

        说一句官话：不自卑、一步一个脚印。不自傲，看清差距努力追赶。

番外篇：好莱坞眼里的中国天宫

        前文说过，很可能在2020年之后，当国际空间站坠入太平洋之后。天宫将成为人类唯一的在轨空间站。说起这个，还真是拜美帝所赐呢。因为中国曾经数次申请参加国际空间站项目。但是每次都被美国以涉及国防安全为由拒绝。这才逼着我们自己上马空间站。

        “谢谢你们当年的不收之恩，最终把我们逼成了你们最害怕的样子！”9月15日晚上，中国成功发射了天宫二号空东间实验室，微博上@东风快递员的一篇博文引爆网络。

        其实早在天宫二号升空之前，大洋彼岸的好莱坞就已经开始就这一问题开始思考了。

        《地心引力》由阿方索·卡隆执导，乔治·克鲁尼和桑德拉·布洛克主演。剧本由导演阿方索·卡隆与儿子乔纳斯·卡隆共同撰写。影片于2014年3月3日获得第86届奥斯卡最佳导演、最佳剪辑、最佳摄影、最佳视觉效果、最佳音响效果、最佳音效剪辑以及最佳配乐奖七项大奖。

        影片讲述了一个在探索者号航天飞机上的两名男宇航员和一个女宇航员出舱进行哈勃望远镜维修时，遭遇太空碎片袭击导致飞船发生严重事故后在太空中发生的故事。其中，最后在女主陷入绝境的时候，挽救她的是我们的天宫一号！

        只不过，影片中的天宫一号并不是一个单舱的目标飞行器。而是一个标准的空间站。而且还居然有一艘神舟飞船停泊在上面。

         不过，这个天宫一号也经历了影片中连锁反应造成的太空碎片雨的袭击，破破烂烂的向着大气层坠毁着。

        女主在如有神助似的进入到了神舟飞船返回舱，又被男主灵魂附体指导了一下，居然蒙对了全中文的控制面板。在整个天空一号已经进入大气层开始解体燃烧的危难时刻成功搭乘神舟飞船返回舱逃出生天。而天宫一号则进入大气烧毁。

好吧！看在还算是Happy Ending的份上，天宫一号就不用你们赔了。