长久以来，人类一直对头顶的太空充满好奇，我们能否去往广袤的宇宙中的其他星球，我们能否有一天从地球走出去往更远的远方，甚至在太空生活。

虽然很多人早有设想，但人类真正实现在太空中生活的梦想却缘于一场太空竞赛。

第二次世界大战结束后，美苏两国为了争夺航天实力的最高地位，在太空中展开了激烈的角逐。

1961年，随着东方一号飞船冲向太空，苏联宇航员尤里·加加林成为了人类历史上第一个进入太空的人类。

1969年7月16日，土星5号运载火箭承载着阿波罗11号飞船奔向月球。7月21日，美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗在月球表面留下了人类的第一个脚印。

为了在太空竞赛中获得主动，苏联决定全力发展空间站计划，并希望空间站成为继人类登月后的另一项太空壮举。

1971年4月19日，苏联成功发射了世界上第一座空间站礼炮1号，从此人类进入了一个开发探索太空的新时代。随后，美国马上用阿波罗工程的剩余材料研制了一个超大号单舱空间站—天空实验室，并于1973年5月14日发射升空。

而苏联，在先后发射了7个单舱空间站后，从1986年开始发射了由多个舱段组成的“和平号”空间站，这是人类第一个可长期居住的空间研究中心。

1998年，由美俄等16个国家和地区共同建造的国际空间站入轨成功。2000年，三名宇航员首次入住国际空间站。目前国际空间站已经超期服役，在经过两次延期后，预计将于2024年退役。

在中国空间站之前，人类长久性空间站主要有两个代表，一个是和平号空间站，一个是国际空间站。

和平号空间站的基本结构是一个十字形的架构，全长87米，重达一百多吨，有效利用的容积有四百多立方米，基础结构就是一个核心舱外加5个实验舱。和平号空间站的这种结构具有功能强，使用范围广等优点。但是随着和平号空间站的组建，它的问题也逐渐暴露。

由于舱段结构方式过于紧凑，舱段之间的太阳能电池板之间容易相互遮挡和影响，导致整个空间站的发电效率降低。与电池板的工作条件类似，用于各舱段散热的辐射器也因为几何遮挡而效率降低。

2001年，部件老化的和平号空间站结束了它的使命成功坠落，消失在南太平洋预定海域。

在和平号消失之后一段时间之内，太空当中只有一个空间站在继续运行，那就是国际空间站。这是由美国为主导，俄罗斯、日本、加拿大等16个国家共同建造的，首先它单独做了一个桁架，有109米长。桁架的两边配置了巨大的太阳能电池帆板和散热板。

在桁架的中间安置了13个舱室，总重四百多吨，可以利用的空间容积有一千多立方米，耗资上千亿美元，可以说国际空间站是人类有史以来建造的规模最大，造价最为高昂的空间站了。

从2000年首批航天员入住至今，国际空间站已经服役二十多年。在此期间来自19个国家和地区的超过两百名宇航员访问了国际空间站，进行超过三千次科学实验和研究。

虽然国际空间站本身意义重大，但是空间站的缺点也十分明显。规模大、费用高、技术复杂，而且空间利用率较低，尤其是需要宇航员多次出舱完成组装工作，因此在建造过程中有较大风险。而且随着材料老化和人为因素，国际空间站暴露出的问题也越来越多，尤其是空间站的漏气问题。

在2014年、2018年和2020年，国际空间站曾经出现过三次严重漏气事件，这也使得国际空间站的运营和维护成本极高。

空间站的建设及运行使人类开展了规模宏大的空间科学研究和重要技术验证，完成了约两万项实验。开创了在太空研究生命和人体科学，利用微重力条件研究物质运动和基本物理规律的微重力的科学新方向。加强了空间天文、太阳系科学、地球科学、空间环境等空间研究。在人类认识自然、提升科学认知，推动科技进步方面起到不可替代的作用。

1992年9月21日，我国载人航天工程正式启动工程确定了“三步走” 战略，而建设中国自己的空间站是战略的终极目标。

为了建设我们自己的空间站，从1999年开始我国发射了一系列神舟飞船。从无人试验飞船到模拟载人飞船，再到载人飞船。这些飞船的发射使我们掌握了载人天地往返的能力，掌握了航天员出舱活动的技术。

但是掌握这些航天技术还不足以建设我们自己的空间站，想要在太空安家还需要一个前提条件就是掌握空间交会对接技术。

空间交会对接就是指两个航天器在空间轨道上会合，并在结构上连成一个整体的技术。虽然理解起来不难，但是空间交会对接这项技术操作起来难度极大，因此还有了一个更形象的说法“太空穿针引线”。

要想完成“太空穿针引线” 究竟多难，我们以飞船和空间站的对接举例，飞船和空间站相对地球的速度高达每秒7.8千米，也就是相当于高铁“复兴号”速度的80倍以上。而太空交会对接最终的对接精度要求在厘米甚至毫米级，完成“太空穿针引线”的难度就相当于两辆行驶在不同轨道上的“复兴号”在高速运行中要不断靠近到相对距离为零的位置，而且两辆“复兴号”上的人需要共同完成把一根线穿过一个针的精准度。而太空中航天器的交会对接只会比这个难度更大，是举世公认的航天技术瓶颈。

在人类航天史上，航天器之间的空间交会对接事故也经常发生。在人类早期的太空飞行中，空间交会对接的故障率非常高。从1960至1990年，苏联载人航天飞行中共发生影响飞行任务的重大故障33次，其中空间交会对接故障8次，占总数的24.2%。

中国的航天人决定首先建立一个用于试验的目标飞行器，这个目标飞行器就是被称作空间实验室雏形的天宫一号。

2011年9月29日“天宫一号目标飞行器”发射升空，并准确进入预定轨道即将迎来第一次交会对接任务。

“天宫一号”的任务十分明确，就是试验空间交会对接技术，为今后我们建造空间站积累经验。因为天宫一号是交会对接试验中的被动目标，因此叫目标飞行器，所以组合起来就出现了“天宫一号目标飞行器”这个很长的名字。

“天宫一号”长10.4米，最大的直径3.35米。内部分成两个舱，前半部分是实验舱，后面是资源舱，另外在实验舱的最前端有一个对接机构。

2011年11月1日5时58分07秒，在酒泉卫星发射中心载人航天发射场，中国长征二号F遥八运载火箭点火起飞腾空而行。它运载的正是这次对接任务的另一个执行者神舟八号。

在地面测控通信系统的导引下，“神舟八号”经过多次变轨与“天宫一号”建立了稳定的通信链路，便开始了自主导航。

通过自主导航，两个飞行器慢慢靠近。当两个飞行器的速度、位置、姿态偏差等十一个参数满足对接的初始条件后，飞行器停止控制，让它们根据惯性进行碰撞。

从两个飞行器对接机构接触开始，在十五分钟内完成了捕获、缓冲、拉近和锁紧四个过程，最终神八号和天宫一号两个飞行器终于对接完成，形成组合体。

神舟八号和天宫一号的成功交会对接，使我国突破和掌握了自动交会对接技术。实现了无人自动交会对接只是迈出了空间交会对接的重要一步，接下来还有更重要的任务在等待着我们的航天员。

2012年6月16日18时37分，神舟九号飞船在酒泉发射中心发射升空，6月24日12时38分，在地面进行了一千五百多次模拟训练的航天员刘旺开始手动控制飞船的姿态、速度和方向，通过十字标对准进行调控使其逐渐接近天宫一号。刘旺打出了漂亮的太空十环，对接机构成功接触。

12时55分，神舟九号与天宫一号实现刚性连接，再次形成组合体。中国首次手控空间交会对接试验成功，我国成为了继美国、俄罗斯之后世界上第三个独立掌握空间交会对接技术的国家。

天宫一号不仅是验证交会对接技术的平台，还是一个空间实验室。在轨运行期间也进行了各种空间科学实验，可以说是，麻雀虽小五脏俱全。2018年4月，天宫一号坠入南太平洋中部区域，完成了它的使命，完美谢幕。

掌握空间交会对接技术只能说建设空间站的技术基础打好了，迈出了非常重要的一步，但要真正建设大型永久性空间站，我们要做的还远不止这些。

苏联研制发射成功了七个实验性单模块空间站，才在此基础上完成了人类第一个大型永久性空间站—和平号空间站的建设。

事实证明，想要建设大型永久性空间站不能一蹴而就，还需要许多关键性空间技术的验证我们才能在太空中站稳脚跟。

天宫一号发射成功后，作为备份存在的天宫二号也没有被浪费。经过改进研制，它有了自己的专属任务，它的主要任务就是为我国空间站建设进行多项技术验证。

2016年9月15日，天宫二号在酒泉卫星发射中心发射升空。历经两年的在轨运行，天宫二号在轨期间获取了150TB 的数据，这些数据涵盖了空间天文，空间对地，空间微重力物理等多个领域的科学实验数据。

除了空间科学，在地球科学领域，包括海洋与海岸带变化监测，湖泊提取与变化监测，生态环境评价等方面天宫二号也发挥了不可替代的作用。

想要建设大型永久性空间站，不能一蹴而就。还需要许多关键性空间技术的验证。天宫二号空间实验室承担起了这项任务，它不仅开启了航天员长达30 天的中期驻留生活。在科学实验领域，人机协同在轨维修，太空推进剂补加等各方面都取得了丰硕成果。

2019年，在运行了两年多后天宫二号完美地完成了自己的使命，而这也意味着我国将正式进入了空间站时代。

2021年4月29日，中国航天再度迎来了一个历史性的时刻。长征五号B遥二运载火箭搭载着寄托中国人美好愿望的天和核心舱发射升空。

天和核心舱是我国建设永久性空间站迈出的第一步。它在天宫空间站中起着大脑和中枢的作用，不仅是空间站运行的管理和控制中心，而且不管是载人飞船、货运飞船还是其他实验舱都要与核心舱进行对接。

2021年4月29日12时36分，天和核心舱太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常，发射任务取得成功。这也标志着我国天宫空间站的在轨组装建造全面展开，而天和核心舱也开始正式运营了。

单从外部的结构来看，天和核心舱的长度就已经达到了16.6米，最大直径是4.2米，重量是22.5吨。这要比我们乘坐的高铁、火车、地铁都要宽大许多。

天和核心舱的主要构成分为了三个区域，最前面的球形舱体是节点舱，后面是生活控制舱和资源舱。节点舱就是天和核心舱的转换口和枢纽，上方是出舱口，其他的几个口都是对接停泊飞船和其他实验舱的。

天宫空间站是由一个核心舱和两个实验舱组成的T字形架构的复合体，这种模块化拼接方式，既省掉了很多冗余的结构，又保留了空间中足够的扩展性，可谓性价比极高。

2021年4月29日，拥有着空间站大脑和中枢作用的天和核心舱发射成功标志着我国空间站建设全面展开。与此同时，天和核心舱携带的很多黑科技也一一亮相，其中大力神臂、空间机械臂，备受瞩目。

空间机械臂臂长是10.2米，自重700公斤，可以抓取重达25吨的物体，拥有7个自由度。它的肩部设置了3 个关节，肘部设置了1个，腕部设置了3个关节。每个关节对应一个自由度，自由度越多的机械臂，它的灵活程度就越高。

携带着众多黑科技的天和核心抢运行一个多月后，2021年6月17日，神舟十二号载人飞船发射成功。这也标志着中国人第一次进入了自己的空间站。

2021年9月17日完成了为期三个月的驻留任务后，神舟十二号载人飞船安全返回。2021年10月16日，中国空间站也迎来了第二个飞行乘组，神舟十三号飞船的航天员进驻天和核心舱，圆满完成了了为期六个月的在轨驻留任务。

2022年6月5日，神舟十四号带着第三批飞行乘组到访天宫空间站。根据计划，神舟十四号乘组将在轨驻留6个月。

任务期间，问天实验舱、梦天实验舱将先后于7月和10月发射，并与天和核心舱对接、转位，乘组将迎接并进驻问天实验舱和梦天实验舱，共计划实施5次交会对接、3次分离撤离、2次转位、2至3次出舱。

按照规划，2022年将完成空间站在轨建造，这也将意味着中国空间站正式建成。我们的空间站也将成为未来十几年中国和国际上最重要的近地空间实验室。我国在2024年还将发射一个巡天光学舱，与空间站共轨飞行。

在空间站建成之后，我们会开展五个领域的科学研究。这就是生命科学、微重力流体、微重力燃烧、空间材料以及微重力基础物理，这些领域的实验都要大规模地开展。在规划中天宫空间站运行的10年将有约一千个科学实验项目在太空中进行。

在未来，人类将有更多的科学和技术等待着我们空间站的验证，而我们的太空探索任重而道远。中国空间站不仅承载了我们探索地球的奥秘，也是我们探索宇宙秘密、开启探空探索时代、向太空进军的桥梁。来自于地球的人从这里出发，搭乘不同的星际间的旅行工具，抵达不同的星球，这才是人类航天的终极梦想。