中国空间站不够用了,扩建工程启动:美国航天员能入驻吗?

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本文作者——李超|《太空探索》杂志专业撰稿人


2026年4月29日,中国空间站天和核心舱迎来发射入轨五周年。就在这一天,中国航天发布重磅消息:中国空间站正式启动“二次扩容”,将从“T”字构型升级为“十”字构型。

这个变化远超“加房间”的范畴——它标志着中国载人航天从建成运营迈向长期高效、深度开放的新阶段。

(上海宇航系统工程研究所提出的扩展舱,红色箭头所指)

扩容的直接动因很现实:空间不够用了。

天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱组成的三舱“T”字构型,支撑了267项科学与应用项目,获取了超过450TB的科学数据,完成了多批次航天员长期驻留、多次太空会师和大量舱外作业。

但实验机柜趋于饱和、天地往返频次持续攀升、对接口与停泊位日趋紧张。后续港澳航天员入驻、巴基斯坦载荷专家短期飞行、联合国外空司合作项目推进,让现有空间接近承载上限。扩容已从“可选项”变成“刚需”。

(设想的六舱结构,T字变成干字)

新扩展舱段的设计颇具看点。

它长度17.2米,直径4.1米,比天和核心舱(长16.6米,直径4.2米)个头还要大,自带轨控和姿控发动机,相当于给空间站增加了一个独立的“动力增强组件”。

对接位置选在天和核心舱前向对接口,从“T”字变成“十”字后,空间站的姿态控制能力和轨道调整容错率反而更强。新增的多个停泊口将解决“港口拥堵”问题——此前载人飞船和货运飞船需要轮流对接,高峰期要“排队”,扩容后可以实现多艘飞船同时停靠。

更关键的是,出舱口从2个增加到3个,意味着两组航天员可以同时进行出舱准备和作业,舱外作业效率预计提升一倍以上。

(国外人士构想的中国空间站六舱结构)

这次扩容的背后,是一系列技术突破的支撑。

扩展舱段需要自主完成与天和核心舱的交会对接,采用的是“全相位自主快速交会对接技术”——无论扩展舱段从哪个方向、哪个角度入轨,都能依靠自身导航与控制系统实时感知空间站位置,自主规划最优对接路径。这比传统的固定轨道、固定角度对接模式灵活得多,相当于从“快递员必须从固定门进入”升级为“全方向自主送货上门”。

在地面上很难充分模拟太空失重环境下的结构振动,因此充分的仿真和测试是确保安全的前提。

还有一个好消息,万众期待的巡天空间望远镜,也将同步加入空间站体系,最快将在明年发射。

(可能即将发射的空间望远镜舱)

这台与哈勃望远镜同级别的光学望远镜,视场比哈勃大300倍,将与空间站共轨运行,定期对接空间站进行推进剂补加和设备维护。

上海宇航系统工程研究所还推出了一项新专利,称为空间站组合体扩展的载人航天总体构型,设计了一个与天和核心舱类似的新舱段——大直径工作舱、多用途舱和带5个对接口的节点舱,推进舱从尾部移至前部靠近节点舱的位置。

这个方案如果实施,在节点舱两侧还可对接两个新科学舱,形成真正的六舱式空间站。

为此,长征五号B火箭正在升级:研制新的更大直径(6.2米)整流罩,并在原有构型基础上增加一级,以适配空间站工程的新需求。火箭运力提升与空间站扩容同步推进,说明中国载人航天在系统层面做着长远布局。

(扩建之后规模堪比国际空间站,可用空间甚至更大)

中国空间站的国际化步伐也在加速。2026年4月22日,中国载人航天工程办公室完成首批外籍航天员选拔,两名巴基斯坦籍候选人穆罕默德·齐尚·阿里和胡拉姆·达乌德入选。4月24日,正值中国航天日,两人进入中国航天员科研训练中心,与中国航天员并肩参加训练。

完成各项训练并通过考核后,其中1人将以载荷专家身份参加飞行任务,成为首位进入中国空间站的外籍航天员。

这是中巴航天合作的重要里程碑。2025年2月,两国在伊斯兰堡签署合作协议,经过初选、复选、定选三阶段严格筛选,最终确定两名预备航天员。他们接受的训练涵盖中文交流(需通过HSK四级考试)、空间站操作、失重适应及应急生存等内容。由于中国空间站采用全中文操作界面,语言能力成为核心考核项。

巴基斯坦投入29亿元人民币支持项目,这在中国航天史上尚属首次——为外国建立完整的航天员培养体系。

巴基斯坦航天员的入驻,将带来神舟飞船乘组安排的新变化。现行神舟飞船标准乘员3人,若搭载1名外籍载荷专家,中国航天员名额将调整为2人。

这意味着空间站常驻人员配置需要重新优化,可能出现跨周期驻留的新模式——某次任务的航天员延续驻留至下一乘组交接,累计在轨时间突破一年。这种安排本身就是中国航天生命保障系统和航天员身体素质过关的体现。

空间站扩容还牵出一个更长远的问题:六舱构型的驻留人数上限是多少?目前三舱空间站常驻3人,受限于神舟飞船3人载客量——空间站必须始终保留一艘飞船作为救生艇,救生艇能载几人,空间站就只能留几人。这是从泰坦尼克时代留下来的教训。

未来如果采用载客7人的梦舟飞船作为救生艇,驻站上限可提升至7人。但梦舟是为载人登月设计的深空飞船,抗辐射措施在低轨道空间站并不必要。在梦舟基础上开发简配版低轨道天地往返飞行器,或许是提升驻站人数的务实路径。

从更宏大的视野看,中国空间站扩容的意义超越了工程本身。国际空间站1998年建成,已超期服役,美俄共识2030年前后受控离轨。届时近地轨道将只剩中国空间站一个大型常驻载人平台。如果不扩大规模,容纳不下全球科学家的研究需求。扩容后的中国空间站,将为国际合作提供更充裕的实验机柜、更灵活的对接能力、更频繁的出舱作业窗口。

(网友设想的梦舟飞船与美国猎户座飞船对接,现实中可能实现不了)

至于俄罗斯提出在中国空间站上对接本国舱段的设想,技术上并非不可行——中国空间站采用异体同构周边式对接机构,全平台统一标准,美国龙飞船和俄罗斯联盟号通过转接装置均可实现对接。

但政治制约远大于技术难度。美国2011年出台沃尔夫条款,以法律形式禁止NASA与中国航天开展任何形式的官方合作。也就是说,美国航天员想入驻中国空间站,技术上并没有难题,问题出在美国人自己的法律身上。

俄罗斯虽无技术壁垒,但受国际政治影响,短期内也难以实现官方层面的舱段对接。中国对此的态度始终明确:坚持和平利用、平等互利、共同发展,只要符合法规要求、尊重中国技术标准,欢迎各国开展合作对接,绝不搞“关门主义”。

(我国首个商业空间站迪迩十一号,技术方案已经通过专家评审,进入正样研制阶段)

扩容的资金问题同样值得关注。空间站的直接经济效益仍然有限,主要产出是科学成果。这是一种长线投资,短期内仍是烧钱项目。能否在政府投入之外,由商业机构、外国出资人共同分担运行费用,是一个值得探讨的方向。巴基斯坦的巨额投入已经开了一个先例。

2030年国际空间站退役的钟声正在临近。中国空间站以什么样的规模运行、以什么样的姿态开放,将直接影响未来十年全球近地轨道的科研格局。从“T”到“十”,多出来的一横,扩的是空间,更是中国航天开放合作的格局与底气。

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更新时间:2026-05-03

标签:科技   航天员   空间站   美国   中国   飞船   天和   构型   巴基斯坦   轨道   核心   作业

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