中国空间站

中国空间站，英文 China Space Station，缩写CSS^[1]，又称“天宫”空间站^[2]，是中国自主设计建造的、多舱段在轨组装建造的空间站，也是世界上第三座多舱段在轨组装建造的空间站。空间站运行距离地面400公里^[7]、倾角41°至43°的近地轨道上，轨道周期约90分钟，空间站的设计在轨运行寿命大于10年^[6]。

中国空间站的基本构型采用三舱“T”字构型，由核心舱“天和”、实验舱I“问天”和实验舱II“梦天”组成，“天和”居中^[8]，沿飞行方向看去，问天舱在右，梦天舱在左；三舱构型总重约68.5吨^[4]，额定乘员3人，乘组轮换时可达6人^[6]。

中国空间站始于中国载人航天工程“三步走”战略规划中“第三步”，同时也是中国空间站工程空间站阶段的任务目标。^[9]

2010年9月25日，中国的空间站工程批准立项。2021年4月29日，天和核心舱顺利发射入轨，标志着中国空间站建设任务正式启动。2022年7月4日和10月31日，问天实验舱与梦天实验舱先后顺利发射入轨，并完成了与天和核心舱的对接和转位，宣告中国空间站基本构型全面建成。^[10]2022年11月29日，随着神舟十五号载人飞船顺利发射入轨，空间站关键技术验证和建造阶段12次发射任务全部圆满成功，下一步进入空间站应用与发展阶段，开始常态化运营。^[11]

2023年6月，中国空间站在同时对接神舟十五号、神舟十六号载人飞船和天舟五号货运的飞船的情况下，实现了“三舱三船”构型。^[12]12月20日，入选由中国工程院院刊《Engineering》评选的“2023全球十大工程成就”。^[13]2024年1月12日16时02分，天舟六号货运飞船顺利撤离空间站组合体，转入独立飞行阶段。货运飞船绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。^[14]2月26日，中国航天科技集团有限公司发布《中国航天科技活动蓝皮书（2023年）》。3月，中国空间站首批材料舱外暴露实验完成。^[15]2024年，中国空间站进入常态化运营模式。^[16]

1992年9月，中国开始实施载人航天工程，并确定了载人航天“三步走”的发展战略，其中建造空间站为第三步也就是最后一步的建设目标：^[17]

第一步，发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验；第二步，突破航天员出舱活动技术、空间飞行器交会对接技术，发射空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题；第三步，建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。 

随着载人航天工程开展，到2005年10月^[18]，通过神舟一号至神舟六号六艘载人飞船（含试验船），突破和掌握了载人天地往返技术，中国成为第三个具有独立开展载人航天活动能力的国家，中国载人航天工程第一步任务目标已经实现。^[17]

到2008年，神舟七号飞船航天员顺利完成出舱活动，按后续规划，天宫一号与数艘载人飞船交会对接的相关任务，突破和掌握航天员出舱活动技术和空间交会对接技术，建成我国首个试验性空间实验室，第二步第一阶段任务即将完成。^[17]

2004年12月，根据载人航天发展战略第一步任务目标的建设情况，中国启动载人航天第二步任务（载人航天工程二期），经充分论证，决定在载人航天工程二期成立空间实验室系统，使其具备自主飞行及试验支持功能、交会对接功能、航天员驻留技术支持功能，以突破空间站关键技术为目标,为空间站进行技术积累。^[19]

2010年9月，中国批准《载人空间站工程实施方案》，空间站工程立项，并提出了分步完成载人空间站的工程设想。^[20]

中国空间站的任务目标是：^[21]

1）建造并运营近地载人空间站。为此，要突破、掌握和发展大型复杂航天器的在轨组装与建造、长期安全可靠飞行、运营管理和维护技术，提升国家航天技术水平，带动相关领域和行业的科技进步；

2）突破、掌握和发展近地空间长期载人航天飞行技术，解决近地轨道长期载人航天飞行的主要医学问题，实现航天员长期在轨健康生活和有效工作；探索人类重大医学和健康问题的解决方案；

3）建成国家级太空实验室，发展具有国际先进水平的空间科学与应用能力，开展大规模空间科学实验和技术试验，军用和民用空间应用，以及科普教育和国际（区域）合作，获取具有重大科学价值的研究成果和重大战略意义的应用成果。

中国空间站工程计划分为两个阶段实施：^[17]

空间实验室阶段

主要任务是：突破和掌握货物运输、航天员中长期驻留、推进剂在轨补加、地面长时间任务支持和保障等技术，验证在轨维修等空间站部分重大关键技术，开展较大规模的空间科学实验与技术试验，为空间站建造和运营奠定基础、积累经验。通过实施长征七号首飞任务，以及天宫二号与神舟十一号、天舟一号交会对接等任务，完成载人航天工程“三步走”中第二步的任务目标。^[19]

空间站阶段

主要任务是：建成和运营中国近地载人空间站，掌握近地空间长期载人飞行技术，具备长期开展近地空间有人参与科学实验、技术试验和综合开发利用太空资源能力，完成载人航天工程“三步走”中第三步也是最后一步的任务目标。^[17]

空间站阶段又可以细分为三个具体的阶段：空间站关键技术验证、空间站建造和空间站运营：

（1）关键技术验证阶段，通过天和核心舱与神舟十二号、十三号以及天舟二号，验证空间站关键技术，并评估在轨建造空间站的条件，评估通过则进入建造阶段；

（2）建造阶段，发射问天与梦天试验舱以及神舟和天舟飞船，建成中国空间站，该阶段的目标是，突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术以及长期载人飞行技术；开展较大规模的空间科学实验和技术实验。

中国空间站工程的总体工程系统构想为：^[21]

航天员系统负责选拔训练航天员乘组；空间实验室系统负责研制天宫二号空间实验室，为空间站研制进行先期技术验证；空间站系统负责研制核心舱、实验舱I和实验舱Ⅱ，三舱组合建成空间站；载人飞船系统与长征-2F运载火箭系统实现载人天地往返；货运飞船系统与长征-7运载火箭系统用于对空间站实施货运补给；酒泉发射场系统负责用长征-2F运载火箭发射载人飞船和天宫二号空间实验室；海南发射场系统负责用长征-7运载火箭发射货运飞船以及长征-5B运载火箭发射空间站舱段；测控通信系统负责完成所有飞行器、运载火箭各飞行阶段的跟踪、测量、控制和通信；回收着陆场系统负责搜救航天员并回收载人飞船返回舱；空间应用系统负责开展空间科学研究与应用试验。

总体工程系统组成与负责单位^[22]分系统总体单位总指挥总设计师航天员系统中国航天员科研训练中心高峰黄伟芬空间应用系统中国科学院空间应用工程与技术中心高铭赵光恒空间站系统中国空间技术研究院王翔杨宏空间实验室系统中国空间技术研究院何宇朱枞鹏载人飞船系统中国空间技术研究院何宇贾世锦货运飞船系统中国空间技术研究院冯永白明生光学舱系统中国空间技术研究院庞贺伟张柏楠长征二号F运载火箭系统中国运载火箭技术研究院荆木春容易长征七号运载火箭系统中国运载火箭技术研究院孟刚程堂明长征五号B运载火箭系统中国运载火箭技术研究院王珏李东酒泉发射场系统中国酒泉卫星发射中心邹利鹏郑永煌文昌发射场系统文昌航天发射中心邓洪勤钟文安测控通信系统北京测控通信技术研究所吴锦高董光亮着陆场系统中国西安卫星测控中心邹利鹏匡乃雪

中国空间站的基本结构特点为：总体呈三舱“T”字形布局，“天和”核心舱居中，是“T”的一竖，“问天”、“梦天”两个实验舱分别位于右侧和左侧（以飞行方向为前方），两个实验舱通过天和核心舱前端的节点舱对接。三个舱段完成在轨建设后，中国空间站总质量达到68.5吨，总长度约20米，宽约40米。^[8]三个舱段各自带有太阳能电池板，^[23]但在基本构型中，没有像国际空间站一样组成桁架系统。^[24]

计划在未来，中国空间站将拥有一个共轨飞行的光学舱段——巡天光学舱，本质上是一座运行在太空的空间望远镜，采用与空间站共轨飞行并接受空间站服务的形式，可以对接到空间站进行维修或更换探测设备。^[25]

此外，参与中国空间站系统的，还有用于天地往返的神舟载人飞船和天舟货运飞船，在执行任务的过程中，后两者与空间站上的对接口完成对接，并在轨交换人员和物资。

各个组成部分的具体信息如下表所示：^[8]

中国空间站组成组成部分发射重量/t总长度/m最大直径/m太阳翼翼展/m密封舱容积/m3可活动空间/m3对接口数量气闸舱推进剂补加生保系统天和核心舱22.516.64.228113516^[注1]备份支持再生式问天实验舱2317.94.255.6118391主份不支持再生式梦天实验舱2317.94.255.6109321货用不支持非再生式巡天光学舱1614.14.523.6//1无支持无神舟载人飞船8.192.816.914.871无不支持非再生式天舟货运飞船13.510.63.3514.940.523（货舱容积）1无支持非再生式

中国空间站的核心舱名称为：天和。天和核心舱是中国空间站发射入轨的首个舱段，也是截至当时中国自主研制的规模最大、系统最复杂的航天器，起飞质量22.5吨。天和核心舱主要用于空间站统一控制和管理，具备长期自主飞行能力，可支持航天员长期驻留，开展航天医学、空间科学实验和技术试验。2021年4月29日，天和核心舱在海南文昌发射入轨，标志着中国空间站开始在轨建设。^[26]

在中国空间站系统中，天和核心舱承担的角色是空间站组合体的控制和管理主份舱段，具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验能力。^[27]

核心舱长16.6米，空间约50m³，体积、重量超越国际空间站上的任何一个舱段，分为节点舱、生活控制舱和资源舱三部分，共有3个对接口、2个停泊口和1个出舱口。^[注2][28]

节点舱位于核心舱的前端（以飞行方向为前），可对接2个实验舱、2艘载人飞船，还充当了气闸舱的作用，供早期出舱。生活控制舱分小柱段和大柱段，能够提供三名航天员生活、工作空间以及配套支持系统。小柱段有三个睡眠区，每名航天员都有一个独立的睡眠区，还有卫生间。大柱段是乘组工作、控制、锻炼和休闲的地方，环境非常舒适。资源舱是非密封舱，为空间站提供电力、推进燃料等必需资源。末端同样有一个对接口，用于对接“天舟”货运飞船，以接收太空快递。^[27]

对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站，停泊口用于两个实验舱与核心舱组装形成空间站组合体；出舱口供航天员出舱活动。2个停泊口位于节点舱的左右两侧，出舱口在节点舱上方（远离地球方向），3个对接口中的2个分别位于节点舱的前端和下方，最后一个对接口在天和核心舱的后端。^[29][28]

核心舱还搭载了一支大型机械臂，展开长度达10米、最大承载质量25吨。^[29][30]

天和核心舱支持3名航天员长期在轨驻留，经在轨维修后，使用寿命可达15年。^[29]

中国空间站实验舱I的名称为：问天。问天实验舱舱体总长17.9米，直径4.2米，发射重量约23吨，刷新了天和核心舱的记录，成为了当时中国最重、尺寸最大的单体飞行器。^[30]该舱段于2022年7月24日在海南文昌发射成功，使用的运载火箭为长征五号B型运载火箭。^[31]

问天实验舱由工作舱、气闸舱和资源舱三部分构成，其主要任务是支持密封舱内应用和舱外试验，备份核心舱部分平台管理功能，存储货物。它配置主份气闸舱（之前使用的核心舱的节点舱将成为备份气闸舱），支持航天员出舱活动，并配置小机械臂。 ^[30]

问天实验舱的主要任务是进行生命科学和生物技术研究，在发射时装载了8个实验柜，包括生命生态实验柜、生物技术实验柜、变重力科学实验柜、科学手套箱、低温存储柜以及3个为后续预留的空置实验柜；此外布置了3个睡眠区、1个卫生区，以及平台飞行所需要的设备。^[30]

问天实验舱配备了目前国内最大的柔性太阳翼，双翼全部展开后可达55米，太阳翼可以双自由度跟踪太阳，每天平均发电量超过430千瓦时，将为空间站运行提供充足的能源，其供电效率显著超过了国际空间站^[32]。

中国空间站实验舱II的名称为：梦天。作为中国空间站的第二个实验舱以及国家太空实验室的重要组成部分，梦天舱和问天舱基本相似，全长17.9米，直径4.2米，由工作舱、载荷舱、货物气闸舱和资源舱组成，起飞重量约23.3吨，可为航天员提供超过32立方米的工作与活动空间。相比问天舱，梦天舱的起飞重量有所增加，从而再次刷新了中国单体飞行器的重量记录。2022年10月31日，梦天舱在海南文昌发射成功，使用的运载火箭为长征五号B型运载火箭。^[33][34][35]11月1日，梦天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口；11月3日，梦天实验舱完成转位，标志着中国空间站全面建成。^[10]

从舱段的功能性上看，相比问天实验舱，梦天实验室更加侧重航天员在轨工作和科研任务，不再配备再生生保系统以及睡眠区、卫生区，转而成为中国空间站三个舱段中支持载荷能力最强的舱段，其舱内配置了13个标准载荷机柜，主要面向微重力科学研究，可支持流体物理、材料科学、超冷原子物理等前沿实验项目；舱外配置有37个载荷安装工位，可为各类科学实验载荷提供机、电、信息方面的能力支持并确保它们在太空环境下开展各类实验，尤其是载荷舱上还配置了两块可在轨展开的暴露载荷实验平台，进一步增强了空间站的载荷支持能力。^[36]

从所支持的科研领域方面来看，问天实验舱主要面向空间生命科学研究，梦天实验舱则主要面向微重力科学研究，配置了流体物理、材料科学、燃烧科学、基础物理以及航天技术试验等多学科方向的实验柜，具体包括：超冷原子物理实验柜、高精度时频实验柜、高温材料科学实验柜、两相系统实验柜、流体物理实验柜、燃烧科学实验柜、在线维修装调操作柜，共计7个方面的8个科学实验柜。^[34]

梦天舱还创新使用了货物气闸舱、载荷转移机构和方形自动舱门，其中货物气闸舱就在载荷舱内部，通过载荷转移机构，能够把体积1.15米×1.2米×0.9米、重量400千克以内的货物自动送到舱外，极大地减轻了航天员的负担，方形自动舱门也是此功能的配套设计，宽度1.2米，能够全自动滑移，这也是中国首次应用此技术。这项功能也可以用来在太空释放微小卫星，进一步增强空间站的综合应用效益。^[34][36]

巡天空间望远镜是中国载人航天工程规划建设的大型空间天文望远镜，全称“中国空间站工程巡天望远镜”，英文名称CSST，是中国载人空间站旗舰级项目。按照规划，巡天望远镜将以中国空间站为太空母港，平时观测时远离空间站并与其共轨独立飞行，在需要补给或者维修升级时，主动与空间站交会对接。^[37]

2009年12月，由中国载人航天工程空间应用系统的总部组织召开了一系列研讨会，拉开了巡天望远镜项目的序幕。2013年11月，巡天望远镜正式立项。巡天立项时，规划是与空间站直接相连，但是考虑到姿态变化、振动干扰等一些不利因素，2015年，确定巡天望远镜采用共轨飞行的方案。^[37]

巡天望远镜计划于2023年发射，开展广域巡天观测，将在宇宙结构形成和演化、暗物质和暗能量、系外行星与太阳系天体等方面开展前沿科学研究，总长约14米，最大直径约4.5米，发射质量约16吨，总像素达到25亿。^[37]

神舟载人飞船由中国空间技术研究院研制，是中国自行研制的用于天地往返运输人员和物资的载人航天器，达到或优于国际第三代载人飞船技术，具有完全自主知识产权及鲜明的中国特色。飞船可一船多用，既可留轨观测又可作为交会对接飞行器，满足天地往返的需求。^[38]

神舟飞船采用三舱构型，由轨道舱、返回舱、推进舱构成，总长约9米，总重约8吨，乘员人数3人，能够自主飞行7天、停靠飞行180天。^[27]

2012年6月24日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器完成了中国首次载人交会对接飞行试验，全面突破和掌握了交会对接飞行技术，标志着“神舟”载人飞船实现了载人天地往返运输系统的全部功能。^[39]

2023年5月30日，神舟十六号在甘肃酒泉发射成功，航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮进入中国空间站，并与神舟十五号乘组会师太空。^[40]

2023年10月26日，神舟十七号在甘肃酒泉发射成功，航天员汤洪波、唐胜杰、江新林进入中国空间站与神舟十六号乘组完成在轨轮换任务，并首次进行空间站舱外试验性维修作业。^[41][42]2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。^[43]

2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功。4月26日5时04分，神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”，与神舟十七号航天员乘组成功会师，这是中国空间站的第四次“太空会师”。^{[44][45][46][47][48]}10月，神舟十八号航天员乘组已在中国空间站驻留5个月，期间按计划开展了交会对接操作训练、空间站内环境监测、各项空间科学实验和试验等任务，进展顺利。^[49]

2024年10月30日，神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功。^{[50][51][52][53]}同日11时，神舟十九号载人飞船和空间站顺利完成全自主快速交会对接，全程共约6.5小时。^[54]12时51分，在轨执行任务的神舟十八号航天员乘组顺利打开“家门”，神舟十九号航天员乘组入驻中国空间站，完成中国航天史上第5次“太空会师”。^[55]

天舟货运飞船由中国空间技术研究院研制，负责为空间站（或空间实验室）运输补给物资和载荷、补加推进剂、在轨存储和下行废弃物资，任务结束后受控陨落于预定区域。^[56]

2017年4月20日，天舟货运飞船中的首艘——天舟一号在海南文昌发射成功，全长10.6米，最大直径3.35米，由货物舱和推进舱两舱结构组成，最大装载状态下重量达13.5吨，最大运载能力6吨。^[57]

2023年5月11日，天舟六号货运飞船发射成功。天舟六号飞船为改进型全密封货运飞船，是世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全的货运飞船，货运能力达到7吨，装载了神舟十六号和神舟十七号6名航天员在轨驻留消耗品、推进剂应用实（试）验装置等物资。^[58]

2024年1月17日22时27分，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在海南文昌航天发射场点火发射升空。天舟七号货运飞船与长征七号遥八运载火箭成功分离并进入预定轨道，发射取得圆满成功。天舟七号货运飞船装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实（试）验装置等物资，并为神舟十七号航天员乘组送去龙年春节的年货。这次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段后的第4次发射任务。^{[59][60][61][62][63]}

长征二号F运载火箭是在长征二号E运载火箭的基础上，按照发射载人飞船的要求，以提高可靠性、确保安全性为目标研制的火箭，代号CZ-2F，简称长二F运载火箭。火箭全长58.34米，芯级直径3.35米，捆绑4个直径2.25米的助推器，起飞重量479.8吨，起飞推力约600吨，发射成功率100%。火箭使用偏二甲肼-四氧化二氮发动机。^[64][65]

从空间站建造任务开始，长二F火箭开启了常态化快节奏发射。从神舟十二号载人飞船发射任务起，长二F火箭采取“发射1发、备份1发”以及“滚动备份”的发射模式，发射场流程已从空间站建造初期的49天压缩到35天，不断提高工作效率。^[64]

长征七号运载火箭是中国新一代无毒低污染的中型运载火箭，代号CZ-7。火箭采用捆绑四枚助推器的两级构型，全长53.1米，起飞质量597吨，近地轨道运载能力13.5吨。火箭使用液氧煤油发动机。^[66]

长征七号运载火箭承担空间站工程期间货运飞船发射任务，是搭建“天地运输走廊”的“货运专列”，火箭的测发流程为25天，以每年1-2次的发射频率为中国空间站正常运转提供物资保障。^[67]

长征五号B运载火箭是中国新一代大型运载火箭，代号CZ-5B，主要承担空间站核心舱和实验舱等舱段发射任务，是中国近地轨道运载能力最大的火箭。火箭采用捆绑四枚助推器的两级构型，全箭总长53.7米，芯级直径5米，助推器直径3.35米，起飞重量837.5吨，近地轨道运载能力大于22吨。^[68]

为满足空间站大舱段发射任务要求，长五B火箭使用了多项关键技术，其中包括20.5米最大整流罩分离技术、4.1米大直径舱箭连接分离技术、大推力直接入轨偏差精确控制技术等，先后完成了天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱的发射任务。^[33]

环境控制与生命保障（简称“环控生保”）是任何载人航天器必备的系统，环境控制与生命保障（简称“环控生保”）是任何载人航天器必备的系统。对于空间站而言，需要满足航天员在空间站密封舱内长期驻留，进行各种空间科学实验的需求，必须使用再生式环控生保系统。^[69]

中国空间站的环控生保系统由中国航天员中心研制^[70]，由水处理、尿处理、电解制氧、二氧化碳去除、二氧化碳还原和微量有害气体去除六大子系统构成，在密封的舱室内建立了一个类似地球环境的可循环系统。在中国空间站内，氧气能100%再生，水资源物质闭合度则超过了95%，即只有不到5%的水需要用货运飞船从地面运送上去。未来还会利用新的技术，如生物再生式技术，实现食物再生，达到更高的环控生保技术水平，从而最大限度地实现空间站物资的循环使用。^[69][70]

中国空间站电源系统采用转换效率30%以上的三结砷化镓电池片以及先进的锂蓄能电池，空间站的多个舱段则实行电源并网、统一发电。^[71]

根据中国航天科技集团八院的空间站副总设计师罗斌介绍，中国空间站采用柔性太阳翼，具有面积大、轻量化、重复展收高可靠性、高承载、10年长寿命、功率重量比高等突出特点，如天和核心舱上的太阳能电池翼，展开后面积达到134平方米，但折叠收拢后只有一本书厚，重量则是刚性太阳翼的1/15，展开后发电功率能达到9千瓦。^[72]

中国空间站三舱建设完成后，总供电指标27kW，其中17kW供给有效载荷，占总功率的63%。^[73]

空间站制导导航与控制系统，英文简称GNC系统，能在各阶段的姿态、轨道、机动等控制任务中，实现多舱段资源的统一调用，保障空间站稳定运行。它的作用有：^[74]

消除发射时核心舱与火箭分离过程姿态的偏差、来访飞行器与核心舱对接和分离过程中对空间站姿态的干扰；消除舱段转位后的姿态漂移；完成核心舱单舱和空间站组合体整个飞行任务期间的姿态轨道的测量与控制，包括组合体飞行期间各舱位置和姿态信息的共享、各舱发动机的融合姿轨控等；配合完成交会对接、航天员出舱、机械臂在轨操作、光学舱维护等任务。

中国空间站上的GNC系统由航天科技集团五院502所研制，姿态控制采用控制力矩陀螺(CMG)控制和发动机喷气控制两种方式，以CMG控制为主，喷气控制为辅。天和核心舱与问天实验舱各配置1套CMG(每套6个，共12个)，分别布置在舱外和舱内，502所专门研制了1500牛米秒的控制力矩陀螺产品，并为空间站不同构型设计了特有的组合体力矩平衡姿态，只需通过小幅度的姿态调整，就能最经济地完成对空间站的各项控制。^[74][75]

为了实现空间站在轨长期运行，天和核心舱配置了推进剂补加系统，接受由天舟货运飞船所携带的推进剂。在天和核心舱前、后向对接机构均配置了补加接口，保证了货运飞船在天和核心舱前向对接口或后向对接口对接时均可为天宫空间站补加推进剂，提高了任务的可靠性。此外，天和核心舱上还配置有中功率(0.5一10kW)霍尔电推进系统。作为化学推进系统的补充，霍尔电推进系统包括4台80mN霍尔推力器和2个贮气模块，推力器的工质为氙气，贮气模块可通过机械臂在轨更换。电推进系统可减缓空间站轨道衰减速度，还可为空间站节省化学推进剂，减轻了货运飞船补给运输的压力，这也是国际上首次应用电推进系统用于辅助开展空间站的轨道维持。^[75]

航天测控通信是指地面站对航天器（飞船、空间站等）进行轨道测量、遥测遥控和数据传输，是航天器升空后与地面的唯一联系。中国空间站的测控通信系统由分布在陆、海、天基的十余个测控站/船/卫星组成，全部由中国电科承研，测控覆盖率达到100%。^[76]

热控系统是保障空间站设备正常运行，以及航天员太空生活冷暖舒适的重要系统。

流体回路是空间站热控系统的核心，遍布在各个角落，能均匀地包裹住空间站的重要部位，通过冷却液的循环，能够给过热的地方散热，给过冷的地方加热，实现散热和补热功能，还能精确控制空间站不同舱室的温度，保持温度的均匀和稳定。^[77]

被动热控系统用于隔离内外环境，针对外部环境低温低于-100℃、高温高于100℃的极端高低温环境，一是采用低吸收-低发射型热控涂层，能有效减弱太阳辐照导致的温度升高、阻隔飞船内部向外部深冷环境的辐射漏热；二是外罩隔热层，采用多层隔热组件，具有极强的保暖效果。通过被动热控系统与主动热控系统的系统工作，确保空间站内部温度的适宜。^[77]

中国空间站的机械臂系统共有一大一小两只机械臂，大臂由天和核心舱携带发射，长10米，最大负载25吨，小臂由问天实验舱携带发射，长5米，最大负载3吨，两个机械臂可以独立运用，也可以组合或者协同使用。^[6]

两个机械臂都采用了仿生设计，如同人的手臂，分为肩、肘、腕关节，具备7个自由度的活动能力，能真实地模拟人手臂的灵活转动。在机械臂的末端，还配备了视觉测量系统、力传感器、执行器等，能够像人的手掌一样，抓取在轨的舱段或者货物，也可以带着航天员在空间站外部转移，比航天员自己移动要快很多。^[78]

机械臂还应用了重定向技术，也就是能够在空间站的外表自行移动，通过机械臂两端的执行器和空间站表面的适配器，机械臂的活动范围可以覆盖整个空间站，能够用来完成舱段转位、辅助出舱、货物转移等许多复杂的任务。^[6]

出舱活动是保障空间站长期可靠运行，完成舱外组装建造和舱外作业，开展舱外载荷操作的必要手段。

在中国空间站上，天和核心舱的节点舱和问天实验舱的专用气闸舱均支持航天员出舱活动。在中国空间站建设早期，天和核心舱单舱飞行期间，航天员利用天和舱的节点舱出舱；问天实验舱对接后，航天员改使用专用气闸舱出舱，天和的节点舱出舱口转为备份；梦天实验舱对接以后，舱外设备、舱外载荷则通过梦天实验舱携带的货物气闸舱自动出舱，减轻了航天员的负担，提高了作业效率和安全。^[6]

在中国空间站的建设过程中，问天、梦天先后与空间中对接并转位，完成空间站T字基本构型的建设。两个实验舱都采用先与天和核心舱的前向对接口对接后转位的方式完成在轨建设。^[6]

天宫空间站舱段转位任务以转位机构转位为主份，大机械臂转位为备份。转位机构转位实验舱期间，大机械臂在核心舱待命，通过臂上摄像机对转位过称进行全程监视，同时实时备份接收。中国空间站使用了“平转式”的转位方案，有利于传感器的统一配置利用和空间站在轨飞行的测控覆盖。^[6]

从某种意义上说，转位机构也是一种机械臂。转位机构的转臂安装在“问天”实验舱对接面附近，基座安装在核心舱节点舱两侧，二者通过锥形捕获机构连接。 ^[79]

中国空间站舱内实验柜^[80]类别学科方向序号名称归属位置机柜数量模块数量可插入/更换已安装实验装置学科方向实验柜航天医学1人系统研究机柜航天员中心天和112（单元）3种单元-长期空间环境条件下人的生理效应、人的能力研究和以发展新型防护技术为目标的实验2医学样本分析与高微重力科学实验柜（医学样本分析部分）航天员中心天和1（部分）2样品-样品的离心分离，并提供4摄氏度低温冷藏条件空间生命科学和生物技术3生命生态实验柜中科院问天154种单元，可组合，离心机12个-采用生物个体（植物、昆虫、小型哺乳动物、水生生物、微生物等）和细胞及组织、微生物等的重力生物学、辐射生物学研究；生物再生生保系统基础和应用研究4生物技术实验柜中科院问天144种单元，可组合，细胞类32个细胞实验单元上行生保支持装置微重力下细胞和组织培养、蛋白质结晶、生物分子构建，生物力学研究及生物技术转化研究，骨髓间充质干细胞在太空微重力环境中发生的生物信号的改变^[81]微重力流体科学与燃烧科学5流体物理实验柜中科院梦天122种单元-流体动力学研究，各类透明体系（模型合金、蛋白质结晶、溶液晶体生长、超临界流体）实验；颗粒物质实验，胶体等复杂流体（软物质）研究6两相系统实验柜中科院梦天141种模块或1种单元-蒸发、冷凝相变界面现象和相变强化换热，两相流传热和流体管理，两相回路系统动力学7燃烧科学实验柜中科院梦天143种插件单元-固体、液体和气体的微重力燃烧过程和动力学研究，空天推进燃烧实验，载人任务材料防火实验空间材料学8高温材料科学实验柜中科院梦天132种模块，2种样品-采用安瓿bù结构封装的金属合金、半导体、纳米和介孔、无机多功能材料的晶体生长、溶体生长和凝固科学实验9无容器材料实验柜中科院天和12样品-金属和非金属材料凝固机理，深过冷研究，高温熔体热物性精确测量，高熔点等新材料制备研究微重力基础物理10超冷原子物理实验柜中科院梦天112种模块可升级-超低温、大尺度(mm/cm)、长时间的玻色与费米量子简并气体实验条件下的低温临界点量子性质11高精度时频实验柜中科院梦天23（单元）部分单元可升级-稳定度和不确定度10-18量级的空间时间频率下的基础物理研究和应用研究航天新技术12航天基础试验柜航天五院梦天1-3种单元，可组合微生物防控材料试验装置、微生物防控技术试验装置、斯特林热电转换试验装置、导电环磨屑试验装置、微藻培养与熟化试验装置、液态金属热管理试验装置开展微重力等空间环境下以验证航天基础、关键技术为目标的试验验证共用支持实验柜13科学手套箱与低温储存柜中科院问天121种模块-航天员直接参与操作的生命科学和其他科学实验，以及样品和实验准备。可在手套箱内完成完整实验；生物样品在几种低温下的保存14变重力科学实验柜中科院问天112种单元，16个，可组合变重力沸腾实验装置、变重力颗粒振动实验装置0.01～2g范围内的流体、生命、材料科学方向的常重力、低重力和超重力实验15医学样本分析与高微重力科学实验柜（高微重力实验部分）中科院梦天1（部分）11种单元空间冷原子干涉仪用于需要较高微重力水平的基础物理实验和其他需要的科学实验，悬浮实验台是高微重力实验柜的核心部分，采用双层结构、内层采用的是磁悬浮技术,外层采用喷气控制^[82]16在线维修装调操作柜中科院梦天13多种-有效载荷模块或单元准备、清洁、焊接、润滑、组装、测试，故障诊断和维修；独立载荷在轨实验-空置实验柜--7-2种单元，可组合-配置舱内独立载荷支持设施，可为舱内独立载荷提供机械安装、散热、信息和供电等共用支持

中国空间站舱外实验载荷^[80]类别序号名称归属/研制方安装位置运抵空间站的载具安装时间移除时间舱外暴露实验装置1空间生物学暴露实验装置^[83]中科院梦天-2023.06.14^[83]-用于模式动物（线虫）、植物及植物种子、微生物、生物组织等在舱外宇宙辐射环境下的研究。这是梦天实验舱转移到舱外的首个舱外实验装置，是通过机械臂在货物气闸舱转移出舱并顺利安装到舱外暴露平台的，航天员没有出舱2材料舱外暴露实验装置中科院问天气闸舱III象限天舟五号2022.03^[84]2024.3.14^[85]空间应用材料（润滑、热控、膜系镀层、形状记忆、功能涂层、聚合物、复合材料等）的空间损伤和使役性能实验；摩擦学等交叉研究3元器件与组件舱外通用装置航天五院问天---支持开展元器件与组件在轨试验，获取元器件与组件在轨运行参数和可靠性试验数据，为研究空间环境下元器件与组件的可靠性物理及失效机理提供支持舱外独立载荷1能量粒子探测器中科院空间科学中心问天气闸舱平台-2023.01.07^[86]-监测空间站轨道中高能质子电子、重离子和中子的能量、通量及方向，以及它们产生的辐射LET谱和剂量率等2等离子体原位成像探测器中科院空间科学中心问天-2023.02.11^[87]-探测空间站轨道等离子体成分、密度、温度、速度以及空间站表面电位，探测空间站轨道等离子体速度和密度的三维空间分布其他舱外载荷1空间碎片探测载荷-天舟三号天舟三号2021.09-突破并验证大视场高灵敏度探测载荷光学系统设计、空间暗弱目标在轨检测识别算法及处理、海量数据在轨快速处理等关键技术，验证天基空间碎片探测、识别、定轨、关联及应用2空间氢氧燃料电池航天五院529厂天舟五号天舟五号2022.11-验证燃料电池能源系统在舱外真空、低温及微重力条件下发电特性，变功率响应规律以及电化学反应的界面特性小卫星1智星三号A星--天舟四号--2澳门学生科普卫星一号(8U)航天五院舱外释放天舟五号2022.12.18为澳门青少年学生提供卫星科普实践平台，提供对地成像、无线电通联体验等航天科普活动

中国空间站的在轨建设顺序为：首先发射问天实验舱与天和核心舱前向交会对接，再利用转位机构或机械臂将问天实验舱由核心舱前向对接口转位至右侧停泊口，为梦天实验舱的对接作准备。然后，发射梦天实验舱，与天和核心舱前向交会对接。最后，将梦天实验舱由天和核心舱前向对接口转位至左侧停泊。^[3]

本章按总览、载人飞行任务和货运任务分别记录中国空间站的建设经历。与空间站建设无直接关系的，如太空授课，在下一章进行记录。

根据中国载人航天工程规划与中国空间站工程规划（参见本条目1.1节与1.3节），在整个中国空间站工程阶段，需要发射若干艘神舟载人飞船、天舟货运飞船、目标飞行器、空间站舱段、试验飞船及试验用舱段，根据时间顺序、工程阶段，在下表中记录与中国空间站建设相关的中国航天发射任务总览情况。

与中国空间站工程相关的发射记录总览^[88][89][90]所处载人航天工程阶段所处空间站工程阶段序号^[注3]飞行任务火箭发射日期第二步第一阶段尚未开始7神舟七号载人飞船（航天员：翟志刚、刘伯明、景海鹏）长征二号F遥七2008.09.258天宫一号目标飞行器长征二号F/T12011.09.299神舟八号无人试验飞船长征二号F/G遥八2011.11.0110神舟九号载人飞船（航天员：景海鹏、刘旺、刘洋）长征二号F/G遥九2012.06.1611神舟十号载人飞船（航天员：聂海胜、张晓光、王亚平）长征二号F/G遥十2013.06.11第二阶段空间实验室阶段12多用途飞船缩比返回舱等长征七号遥一/远征一号甲2016.06.2513天宫二号空间实验室长征二号F/T22016.09.1514神舟十一号载人飞船（航天员：景海鹏、陈冬）长征二号F/G遥十一2016.10.1715天舟一号货运飞船长征七号遥二2017.04.20第三步空间站阶段关键技术验证阶段16新一代载人飞船试验船等长征五号B遥一2020.05.0517天和核心舱长征五号B遥二2021.04.2918天舟二号货运飞船长征七号遥三2021.05.2919神舟十二号载人飞船（航天员：聂海胜、刘伯明、汤洪波）长征二号F/G遥十二2021.06.1720天舟三号货运飞船长征七号遥四2021.09.2021神舟十三号载人飞船（航天员：翟志刚、王亚平、叶光富）长征二号F/G遥十三2021.10.16建造阶段22天舟四号货运飞船长征七号遥五2022.05.1023神舟十四号载人飞船（航天员：陈冬、刘洋、蔡旭哲）长征二号F/G遥十四2022.06.0524问天实验舱长征五号B遥三2022.07.0425梦天实验舱长征五号B遥四2022.10.3126天舟五号货运飞船长征七号遥六2022.11.1227神舟十五号载人飞船（航天员：费俊龙、邓清明、张陆）长征二号F/G遥十五2022.11.29应用与发展阶段28天舟六号货运飞船长征七号遥七2023.05.1029神舟十六号载人飞船（航天员：景海鹏、朱杨柱、桂海潮）长征二号F/G遥十六2023.05.3030神舟十七号载人飞船（航天员：汤洪波、唐胜杰、江新林）长征二号F遥十七运载火箭2023.10.2631天舟七号货运飞船长征七号遥八运载火箭2024.01.1732神舟十八号载人飞船（航天员：叶光富、李聪、李广苏）长征二号F遥十八运载火箭2024.04.2533神舟十九号载人飞船（航天员：蔡旭哲、宋令东、王浩泽）长征二号F遥十九运载火箭2024.10.30

截至2024年10月30日，表格列出各次任务概况以及表中未提及的必要信息。常态化进行的出舱活动和“天宫课堂”另附表统计。

空间站阶段载人飞船飞行任务记录^[88][89][90]飞行任务空间站建设所处阶段乘组火箭发射时间对接时间交会对接模式对接位置在轨时间撤离时间着陆时间着陆场神舟十二号在轨建设阶段聂海胜、刘伯明、汤洪波长征二号F/G遥十二2021.06.17 09:222021.06.17 15:546.5小时自主快速前向端口92天2021.09.16 08:562021.09.17 13:34东风着陆场神舟十三号翟志刚、王亚平、叶光富长征二号F/G遥十三2021.10.16 00:232021.10.16 06:566.5小时自主快速径向端口182天2022.04.16 00:442022.04.16 09:56东风着陆场神舟十四号陈冬、刘洋、蔡旭哲长征二号F/G遥十四2022.06.05 10:442022.06.05 17:427小时自主快速径向端口182天2022.12.04 11:012022.12.04 20:09东风着陆场神舟十五号费俊龙、邓清明、张陆长征二号F/G遥十五2022.11.29 23:082022.11.30 05:426.5小时自主快速前向端口186天2023.06.0321:292023.06.0406:33东风着陆场神舟十六号^[40]应用与发展阶段景海鹏、朱杨柱、桂海潮长征二号F/G遥十六2023.05.3009:312023.05.3016:296.5小时自主快速径向端口153天2023.10.30 20:372023.10.31 08:11东风着陆场神舟十七号汤洪波、唐胜杰、江新林长征二号F遥十七运载火箭2023.10.26 11:142023.10.26 17:466.5小时自主快速前向端口----神舟十八号叶光富、李聪、李广苏长征二号F遥十八运载火箭2024.04.25 20:592024.04.26 03:6.5小时自主快速径向端口----神舟十九号蔡旭哲、宋令东、王浩泽长征二号F遥十九运载火箭2024.10.30 04:27-------

神舟十二号载人飞行任务是中国载人航天工程的第19次发射任务，是空间站关键技术验证阶段第四次飞行任务，也是空间站阶段首次载人飞行任务。

乘组：聂海胜、刘伯明、汤洪波

发射时间：2021年6月17日9时22分^[91]

着陆时间：2021年9月17日13时34分^[92]

在轨时间：92天

任务目的：

在轨验证航天员长期驻留、再生生保、空间物资补给、出舱活动、舱外操作、在轨维修等空间站建造和运营关键技术；首次检验东风着陆场的航天员搜索救援能力；开展多领域的空间应用及试（实）验；综合评估考核工程各系统执行空间站任务的功能和性能，进一步考核各系统间的匹配性和协调性，为后续任务积累经验。^[93]

6月23日，习近平总书记同正在天和核心舱执行任务的航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波天地通话，代表党中央、国务院和中央军委，代表全国各族人民，向他们表示诚挚问候。^[94]

9月16日，神舟十二号与空间站组合体完成绕飞及径向交会试验，成功验证了径向交会技术，为后续载人飞行任务奠定了重要技术基础。^[95]

神舟十三号载人飞行任务是中国载人航天工程的第21次发射任务，是空间站关键技术验证阶段第六次飞行任务，也是该阶段最后一次飞行任务。

乘组：翟志刚、王亚平、叶光富

发射时间：2021年10月16日0时23分^[96]

着陆时间：2022年4月16日09时56分^[97]

在轨时间：182天

任务目的：

开展机械臂辅助舱段转位、手控遥操作等空间站组装建造关键技术试验；进行2-3次出舱活动，安装大小机械臂双臂组合转接件及悬挂装置，为后续空间站建造任务作准备；进一步验证航天员在轨驻留6个月的健康、生活和工作保障技术；进行航天医学、微重力物理领域等科学技术试验与应用，开展多样化科普教育活动；全面考核工程各系统执行空间站任务的功能性能，以及系统间的匹配性。^[98]

2022年1月1日下午，正在天宫空间站执行任务的神舟十三号乘组参加了“元旦京港澳天宫对话”活动，与来自北京、香港和澳门的约500名青年学生，在新年第一天进行了一场别开生面又富有意义的互动交流活动。^[99]

神舟十四号载人飞行任务是中国载人航天工程的第23次发射任务，是空间站建造阶段第二次飞行任务，也是该阶段首次载人飞行任务。

乘组：陈冬、刘洋、蔡旭哲

发射时间：2022年6月5日10时44分^[100]

着陆时间：2022年12月4日20时09分^[101]

在轨时间：182天

任务目的：

配合问天实验舱、梦天实验舱与核心舱的交会对接和转位，完成中国空间站在轨组装建造；完成空间站舱内外设备及空间应用任务相关设施设备的安装和调试；开展空间科学实验与技术试验；进行日常维护维修等相关工作。^[102]

12月2日晚，中国首次进行航天员乘组在轨交接，神舟十四、神舟十五号航天员乘组进行交接仪式，两个乘组移交了中国空间站的钥匙。^[103]

神舟十五号载人飞行任务是中国载人航天工程的第27次发射任务，是当年载人航天工程的第六次飞行任务，是进入空间站阶段后的第四次载人飞行任务，也是空间站建造阶段最后一次飞行任务。此次发射成功标志着空间站关键技术验证和建造阶段规划的12次发射任务全部圆满完成。

乘组：费俊龙、邓清明、张陆

发射时间：2022年11月29日23时08分^[11]

任务目的：

验证空间站支持乘组轮换能力，实现航天员乘组首次在轨轮换；开展空间站舱内外设备及空间应用任务相关设施设备的安装与调试，进行空间科学实验与技术试验；进行空间站日常的维护维修；验证空间站三舱组合体常态化运行模式。^[104]

神舟十六号载人飞行任务是中国载人航天工程的第29次发射任务^[105]，是中国进入空间站阶段后的第五次载人飞行任务，也是空间站应用与发展工程阶段的首个飞行任务。^[106]此次发射成功标志着中国空间站进入应用与发展阶段。

乘组：景海鹏、朱杨柱、桂海潮发射时间：2023年5月30日9时31分^[105]任务目的：

完成与神舟十五号乘组在轨轮换，驻留约5个月；开展空间科学与应用载荷在轨实（试）验；实施航天员出舱活动及货物气闸舱出舱，进行舱外载荷安装及空间站维护维修等任务。

任务特点^[107][106]

中国的航天员乘组中首次出现非飞行员出身的航天员（朱杨柱）、首次出现非军人出身航天员（桂海潮）、首次有第三批航天员执行飞行任务（朱杨柱、桂海潮）、首次产生第四次执行飞行任务的航天员（景海鹏）；中国的航天员乘组首次首次包含飞行工程师（朱杨柱）和载荷专家（桂海潮）类型的航天员，同时也是这两类航天员的首次飞行；中国进入空间站运营阶段，在轨工作趋于常态化，工作重点分为六类任务：一是驾乘载人飞船交会对接和返回，确保人员物资正常轮换补给；二是对空间站组合体平台的照料，确保空间站平台安全稳定运行；三是乘组自身健康管理，确保航天员在轨健康工作生活；四是进行在轨实（试）验，利用空间站舱内外应用设施开展大规模科学研究与应用；五是开展科普及公益活动，包括天宫课堂太空授课、公益视频拍摄等；六是进行异常情况处置，确保空间站能够长期稳定运行。

神舟十七号载人飞行任务是载人航天工程立项实施以来第30次飞行任务，也是第12次载人飞行任务，并首次进行空间站舱外试验性维修作业。^[41][108]

乘组：汤洪波、唐胜杰、江新林。

发射时间：2023年10月26日11时14分^[41]着陆时间：2024年4月30日^[109][43]

任务目的：

完成与神舟十六号乘组在轨轮换，驻留约6个月。开展空间科学与应用载荷在轨实（试）验。实施航天员出舱活动及载荷出舱，进行舱外载荷安装及空间站维护维修等工作。评估空间站组合体功能性能，考核地面支持中心执行空间站运行管理任务的协调性、匹配性。^[108]

神舟十八号载人飞行任务是中国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的第3次载人飞行任务，是工程立项实施以来的第32次发射任务，也是长征系列运载火箭的第518次飞行。^[110]

乘组：叶光富、李聪、李广苏。

发射时间：2024年4月25日20时59分着陆时间：2024年10月^{[110][111][112]}任务目的：与神舟十七号乘组完成在轨轮换，在空间站驻留约6个月，开展空间科学与应用实（试）验，实施航天员出舱活动及货物进出舱，进行空间站空间碎片防护装置安装、舱外载荷和舱外设备安装与回收等任务，开展科普教育和公益活动，以及空间搭载试验。^[113][114]

神舟十九号载人飞行任务是中国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的第4次载人飞行任务，是工程立项实施以来的第33次发射任务，也是长征系列运载火箭的第543次飞行。^[89][90]

乘组：蔡旭哲、宋令东、王浩泽^[90]

发射时间：2024年10月30日4时27分^[89]着陆时间：2025年4月下旬或5月上旬^[115]任务目的：与神舟十八号乘组完成在轨轮换，在空间站驻留约6个月，开展空间科学与应用实（试）验，实施航天员出舱活动及货物进出舱，进行空间站空间碎片防护装置安装、舱外载荷和舱外设备安装与回收等任务，开展科普教育和公益活动，以及空间搭载试验。^[116]

截止神舟十五号任务结束，中国空间站共进行了11次航天员出舱活动，其中神舟十二号乘组2次、神舟十三号乘组2次、神舟十四号乘组3次、神舟十五号乘组4次。历次出舱活动情况如下表所示。

空间站阶段航天员出舱活动记录飞行任务所属阶段出舱人员使用舱门开始时间出舱时长/小时结束时间执行任务神舟十二号在轨建设阶段刘伯明、汤洪波节点舱2021.07.04 08:116:462021.07.04 14:57安装机械臂脚限位器和舱外工作台、组装舱外活动相关设备组装、抬升全景相机^[117]聂海胜、刘伯明节点舱2021.08.20 08:385:552021.08.20 14:33安装核心舱舱外扩展泵组、抬升全景相机D^[118]神舟十三号翟志刚、王亚平节点舱2021.11.07 18:516:252021.11.08 01:16安装机械臂悬挂装置与转接件、测试舱外典型动作^[119]翟志刚、叶光富节点舱2021.12.26 18:446:112021.12.27 00:55抬升舱外全景相机C、验证自主携物转移、安装舱外作业点脚限位器^[120]神舟十四号陈冬、刘洋问天气闸舱2022.09.01 18:266:072022.09.02 00:33安装问天舱扩展泵组、抬升问天舱全景相机、验证小机械臂协同工作能力和自主应急返回^[121]陈冬、蔡旭哲问天气闸舱2022.09.17 13:354:122022.09.17 17:47安装脚限位器b、安装舱外助力手柄、安装载荷回路扩展泵组、验证舱外救援^[122]陈冬、蔡旭哲问天气闸舱2022.11.17 11:165:372022.11.17 16:50安装舱间连接装置、抬升问天舱全景相机A、安装小机械臂助力手柄^[123]神舟十五号费俊龙、张陆问天气闸舱2023.02.09 17:107:062023.02.10 00:16安装梦天舱扩展泵组、安装脚限位器^[124]费俊龙、张陆问天气闸舱2023.03.02//跨舱线缆安装接通、舱外载荷暴露平台支撑杆安装等任务^[125]费俊龙、张陆问天气闸舱2023.03.30//费俊龙、张陆问天气闸舱2023.04.15//神舟十六号应用与发展阶段景海鹏、朱杨柱-2023.07.20 13:457:552023.07.20 21:40核心舱全景相机B在轨支架安装及抬升、梦天舱全景相机A和B解锁及抬升神舟十七号汤洪波、唐胜杰-2023.12.21 14:107:252023.12.21 21:35在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务汤洪波、江新林-2024.03.02 05:407:522024.03.02 13:32完成了天和核心舱太阳翼维修工作，评估分析太阳翼发电性能状态，对空间站舱体状态进行了巡检等既定任务

截至2024年1月18日，中国天舟系列货运飞船共执行7次飞行任务，包括空间实验室阶段1次，空间站阶段6次。其中空间站在轨建设阶段4次，空间站应用与发展阶段2次。空间站阶段的6次货运飞船飞行任务基本信息如下表所示。表后列出各次任务概况以及表中未提及的必要信息。^[126][127]

空间站阶段货运飞船飞行任务记录飞行任务所属阶段构型搭载货物/kg补加推进剂/kg物资总重/t火箭发射时间对接时间交会对接模式对接位置撤离时间再入时间天舟二号在轨建设阶段全密封，8贮箱469019506.6长征七号遥三2021.05.29 20:552021.05.30 05:018小时自主快速后向端口2022.03.27 15:592022.03.31 18:40天舟三号全密封，4贮箱48507505.6长征七号遥四2021.09.20 15:102021.09.20 22:087小时自主快速后向端口2022.07.17 10:592022.07.27 11:31天舟四号全密封，4贮箱52507506长征七号遥五2022.05.10 01:562022.05.10 08:547小时自主快速后向端口2022.11.09 14:552022.11.15 07:21天舟五号全密封，8贮箱530815006.8长征七号遥六2022.11.12 10:032022.11.12 12:102小时自主快速后向端口2023.05.0515:26/天舟六号应用与发展阶段改进型全密封，4贮箱约6500（含试验载荷等）7007.1长征七号遥七2023.05.10 21:222023.05.1105:168小时自主快速后向端口//天舟七号全密封//5.6长征七号遥八2024.01.1722:272024.01.1801:46^[128]3小时自主快速^[129][130]后向端口//

天舟二号货运飞船飞行任务是中国载人航天工程的第18次发射任务，也是天舟货运飞船和长征七号运载火箭组成的空间站货物运输系统的第一次应用性飞行。

发射时间：2021年5月29日20时55分^[131]

物资总重：6.64吨^[132]

物资内容：3名航天员3个月生活物资、2套舱外航天服、空间站平台设备、应用载荷和推进剂，包括气瓶、水囊、备份舱门等^[133]，共计160多个货包、200多件货物。^[134]

9月18日10时25分，天舟二号货运飞船从空间站天和核心舱后向端口分离，并绕飞至前向端口完成自动交会对接，整个过程历时约4小时。^[135]

2022年1月6日6时12分开始机械臂转位试验，由大机械臂拖动货运飞船进行转位，初步检验了利用机械臂操作空间站舱段转位的可行性和有效性，验证了空间站舱段转位技术和机械臂大负载操控技术，为后续空间站在轨组装建造积累了经验。^[136]

3月30日，撤离空间站后的天舟二号进行了2小时快速交会试验。^[137]

天舟三号货运飞船飞行任务是中国载人航天工程的第20次发射任务，也是是空间站关键技术验证及建造阶段的第二次货物运输应用性飞行任务。

发射时间：2021年9月20日15时10分^[138]

物资总重：5.6吨^[139]

物资内容：3名航天员6个月生活物资、舱外航天服、航天饮水、气体补给、卫生用品、应急储备物资、出舱消耗品、维修备件和实验载荷等^[139]，共计200多个货包，并用彩色带子捆绑以便识别。^[140]

天舟三号还携带了空间碎片探测载荷，在轨稳定运行超过9个月，获取上千幅图像。^[141]

2022年4月20日5时02分，天舟三号货运飞船从空间站天和核心舱后向端口分离，绕飞至前向端口，并于9时06分完成自动交会对接。^[142]

天舟四号货运飞船飞行任务是中国载人航天工程的第22次发射任务，也是空间站建设从关键技术验证阶段转入在轨建造阶段的首次发射任务。

发射时间：2022年5月10日01时56分^[143]

物资总重：6吨^[144]

物资内容：3名航天员6个月在轨驻留消耗品、推进剂、应用实（试）验装置和样品材料、备品备件及部分载荷等物资^[144]，包括用于问天实验舱的1台力矩陀螺^[145]，共计200余件（套）货物^[146]，同时通过标签和提手的彩色设计进一步提高货物的辨识度。^[147]

天舟四号还携带了智星三号A星、应急数据采集装置、空间热泵验证系统载荷、双光子显微镜等应用和科学实验载荷。^[148]

天舟五号货运飞船飞行任务是中国载人航天工程的第26次发射任务，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访。

发射时间：2022年11月12日10时03分^[149]

物资总重：6.7吨^[150]

物资内容：3名航天员6个月的在轨驻留消耗品、推进剂、变重力沸腾实验装置和其他应用实（试）验装置等物资。^[151][82]

天舟五号还搭载了“澳门学生科普卫星一号”、宇航用氢氧燃料电池、空间宽能谱高能粒子探测载荷^[152]、舱外材料暴露实验装置、空间冷原子干涉仪、变重力沸腾实验装置、变重力颗粒振动实验装置、细胞实验单元上行生保支持装置等应用和科学项目。^[153]

天舟五号首次采用2小时自主快速交会对接，创造了航天器对接空间站的世界纪录，打破了此前俄罗斯联盟号飞船MS-17于2020年10月14日对接国际空间站创造的3小时3分钟的纪录，而且缩短时长达1/3。^[154]

天舟六号货运飞船飞行任务是中国载人航天工程的第28次发射任务。^[155]

发射时间：2023年5月10日21时22分^[156]

物资总重：7.1吨^[157]

物资内容：航天员系统、空间站系统、空间应用领域、货运飞船系统的货物共计258件（套），包括6名航天员在轨驻留消耗品、约700千克补加推进剂和多项实（试）验载荷。^[157]

天舟六号经过升级改造，载货能力从以前的6.9吨提高到7.4吨，是世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船，国产化元器件在规格比例和数量上均有较大提升。^[157]

天舟七号货运飞船飞行任务是2024年度中国载人航天工程的首次发射任务。^[158]

发射时间：2024年1月17日22时27分物资总重：5.6吨^[159]物资内容：天舟七号货运飞船装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、变重力流体实验装置和其他应用实（试）验装置等物资，并为神舟十七号航天员乘组送去龙年春节的年货。^{[160][161][162][163][63][82]}

天舟七号此次采用的3小时交会对接方案是中国在轨验证的新交会对接模式。相比常规的6.5小时交会对接，该方案进一步压缩对接时间，把太空“快递”提升为“速运”^[164][129]。随着空间站常态化运营，天舟七号货运飞船针对空间站舱内外的现有实验设施，送去了更多科学实验项目，涉及10个研究所、8所大学，截至2024年1月，天舟七号是为空间站送去最多科学实验项目的天舟货运飞船。^[81]2024年11月10日16时30分，天舟七号货运飞船顺利撤离空间站组合体，转入独立飞行阶段，将于近期择机受控再入大气层。^[165]

空间站建设期间特殊载荷运输记录飞行任务发射日期上行载荷返回日期下行载荷天舟二号2021.05.292套舱外航天服、气瓶、水囊、备份舱门--神舟十二号2021.06.17-2021.09.17无容器材料科学实验样品天舟三号2021.09.20空间碎片探测载荷、1套舱外航天服、气瓶、水囊--神舟十三号2021.10.16-2022.04.16作物种子天舟四号2022.05.10智星三号A星、应急数据采集装置、空间热泵验证系统载荷、双光子显微镜、1个力矩陀螺--神舟十四号2022.06.05首批拟南芥和水稻样品、数百份作物种子和菌种2022.12.044盒无容器材料科学实验样品、首批拟南芥和水稻样品、数百份作物种子和菌种、体液和细胞学样品天舟五号2022.11.12澳门学生科普卫星一号、空间宽能谱高能粒子探测载荷、空间氢氧燃料电池、舱外材料暴露实验装置、空间冷原子干涉仪、变重力沸腾实验装置、变重力颗粒振动实验装置、细胞实验单元上行生保支持装置--神舟十五号2022.11.29第二批拟南芥样品、线虫芯片实验盒、数百份作物种子和菌种--

“天宫课堂”太空授课记录序号太空教师飞行乘组开始时间授课时长/分钟第一课^[166]翟志刚、王亚平、叶光富神舟十三号2021.12.09 15:4060第二课^[167]翟志刚、王亚平、叶光富神舟十三号2022.03.23 15:4445第三课^[168]陈冬、刘洋、蔡旭哲神舟十四号2022.10.12 16:0150

2021年7月1日，星链-1095卫星在持续机动降低轨道高度后，与中国空间站出现近距离接近事件，出于安全考虑，中国空间站当晚主动采取紧急避碰，规避了两目标碰撞风险。^[169]

2021年10月21日，星链-2305卫星在轨道机动过程中逼近中国空间站，鉴于该卫星机动策略未知且无法评估轨道误差，为确保在轨航天员安全，中国空间站于当日再次实施紧急避碰，规避了两目标碰撞风险。^[169]

2023年2月24日，“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程30年成就展”在中国国家博物馆开幕展出，本次展览为期三个月，展出了天和核心舱1:1模型和空间站1:4模型，其中天和核心舱模型可供游客进入内部参观，还展出了空间站搭载的环控生保系统相关设备、航天服等，回顾了中国载人航天工程全线30年来自信自强、奋斗圆梦的辉煌历程。^[170]

2022年1月1日，中国空间站上首次举办太空画展，主题为：青春与星空对话，共展出20余幅由中西部地区青少年创作的太空主题绘画作品，向更多人传递孩子们的梦想，点燃更多人追梦圆梦的星火。^[171]

2023年1月21日，农历新年期间，第二届“天宫画展”在中国空间站正式开展，主题为：画美丽中国、话美好生活，共有来自全国17个省（市、区）和香港、澳门特别行政区的40幅青少年绘画作品展出。^[172][173]

该系列主题活动，会贯穿空间站建造和运营，结合重大任务常态化开展，在广大青少年心中播撒仰望星空、飞天逐梦的精神火种。^[174]

2023年1月24日，中国空间站展出“全球拍天宫”摄影作品展，展出的每一张作品都是摄影师在地球上抓拍到的中国空间站过境时的经典瞬间，角度独特，构思巧妙。该展览面向全球征集，吸引了众多专业摄影师、天文爱好者、航天工作者、青年学生等不同领域群体广泛参与。^[175]

2023年5月30日，神舟十六号飞船发射并与空间站对接，随飞船一同进入空间站的，有10幅来自非洲青少年的优秀画作，中国空间站将首次展示国际绘画作品。这些画作来自由中非合作论坛中方后续行动委员会秘书处、中国载人航天工程办公室和中国驻非洲使领馆，共同举办的非洲青少年“我的梦想”主题绘画作品大赛，充分体现了“探索浩瀚宇宙是全人类的共同事业、共同梦想”。^[176]

2024年1月18日1时46分，天舟七号货运飞船入轨后成功对接于空间站天和核心舱后向端口，开展货物转运等相关工作，这一次的天舟七号货运飞船携带了一种厌氧古菌，用以在空间站开展地外生态系统模拟实验来验证它们“在模拟火星的环境中以及宇宙辐射的极限环境下是否能够生存”的问题，从而探究外星生命是否存在的问题。中国科学院微生物研究所研究员东秀珠、清华大学地球系统科学系教授刘竹在接受采访时介绍称：这种菌吃的东西特别简单，我们希望利用空间站平台的宇宙辐射条件，结合微重力环境、适当的温度等条件设置一个极端环境，从而验证这种厌氧古菌能否在这种环境下存活。^[177]

2024年1月17日，天舟七号货运飞船在文昌航天发射场发射升空，为中国空间站送去新的科学实验样品。为了保持细胞健康，科研团队在天舟货运飞船中为细胞样品准备了细胞上行生保装置，可根据细胞对生存环境的“个性化”需求，调节温度、二氧化碳浓度和营养供给等条件。细胞上行生保装置“护送”的其中一组实验样品是骨髓间充质干细胞，由浙江大学生命科学学院教授余路阳团队制备，用于研究太空骨质疏松现象。余路阳表示，期望找出骨髓间充质干细胞在太空微重力环境中会发生的生物信号的改变，找到干预靶点，从而研制针对这些靶点的药物或干预手段。这是该团队第二次将骨髓间充质干细胞送入空间站，此前该团队通过天舟五号货运飞船搭载的实验样品，已取得初步研究成果。此次送到空间站的骨髓间充质干细胞的实验周期会进一步延长，从天舟五号任务的4天延长至7天。^[81]

2024年8月，进驻空间站的神舟十八号乘组航天员按计划开始各项实验。包括空间微重力物理、空间生命科学与人体研究等领域。并结合实验安排，完成了无容器柜实验腔体清理、实验样品更换、轴心电极维护、流体物理实验柜实验样品更换，以及燃烧柜抽真空排废气、更换点火头等多项操作。在航天医学领域，乘组完成了眼与脑血流动力学及功能动态演变规律研究项目的相关工作。^[178]

中国空间站建造完成后将在轨运营10年以上，根据空间科学技术研究、空间应用和国际合作的需要，有很大的扩展可能。空间站在设计阶段就考虑了未来升级的可能，在现有构型中已经预留了机、电、热等扩展接口，具备扩展为四舱组合体的能力，扩展舱将永久停泊于天和核心舱的前向停泊口，同时拓展舱的前向对接口用于对接载人飞船。四舱组合体形成后，可通过进一步发射后续扩展舱段，形成180t级的六舱组合体。^[6]

天和核心舱在舱外预留了2个大型载荷挂点的扩展接口，支持在轨扩展安装大型载荷。问天实验舱舱外则预留1个大型载荷挂点接口和1个扩展载荷试验平台接口，一方面支持大型载荷的在轨安装，另一方面可挂接扩展式暴露平台，进一步安装舱外载荷。^[9]

此外，可展开式充气密封舱、未来太空移民居住舱、商业航天等项目也都在中国空间站未来扩展建造的考虑之中。^[9]

2023年10月25日，中国载人航天工程办公室副主任林西强表示，根据计划安排，未来中国将发射与空间站共轨飞行的巡天空间望远镜，开展广域巡天观测，后续还将适时发射扩展舱段，将空间站基本构型由“T”字型升级为“十”字型。^[179][180]

2024年2月26日，中国航天科技集团有限公司发布《中国航天科技活动蓝皮书（2023年）》，2024年中国将实施一系列重大工程任务，其中包括中国空间站进入常态化运营模式。^[16]

本着“和平利用、共同发展、互利互惠”的原则，中国空间站可为世界各国提供科学实验平台、为各国航天员或载荷提供在轨飞行机会。国际合作模式可分为三个层次：有效载荷合作、航天技术合作、舱段级合作。^[9]

中国已经与多个航天机构和国际组织开展了形式多样的交流合作，中外共同遴选的多个空间科学应用项目正在按计划实施，相关载荷于2023年开始陆续进入中国空间站开展实验。也有多个国家向中国提出了选派航天员参与中国空间站飞行任务的需求，中国正在积极进行培训国外航天员的相关准备工作。^[181]

2024年4月29日，中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强在召开的神舟十八号载人飞行任务新闻发布会上表示，截至2024年4月29日，已在轨实施了130多个科学研究与应用项目，利用神舟十二号至神舟十六号载人飞行任务下行了5批300多份科学实验样品，先后有国内外500余家科研院所参与研究，在空间生命科学、航天医学、空间材料科学、微重力流体物理等方向已取得重要成果，在国际一流期刊发表论文280余篇。^[182]

截至2024年9月26日，中国载人空间站自建造以来，空间应用系统已在轨开展了百余项科学实验和应用试验，上行载荷及实验样品近1.8吨，随载人飞船返回6批次近百件样品，相关研究工作取得重要进展。在空间生命领域，揭示微重力影响成骨细胞形成变化的作用机制，发现与骨流失相关的10余个潜在重要靶点，有望应用于骨质疏松药物干预；国内首次在轨构建斑马鱼-金鱼藻二元生态系统，在轨稳定运行40余天，实现中国在空间培养脊椎动物的突破；首次在空间完成水稻“从种子到种子”全生命周期培养并完成空间再生稻培养，发现一套新的微重力响应开花途径分子调控；开展了线虫、微生物、水稻种子、生物大分子等16种样品舱外暴露实验。在空间材料领域，在金属及合金凝固机理、功能晶体、舱外材料暴露等方面获得系列进展和具有国际影响的重要科学发现，研制了多种具有潜在应用价值的功能晶体材料，性能普遍优于地面。在微重力流体领域，获得贮箱流体全管理和半管理结构中表面张力驱动流动的完整特征，为中国航天器板式贮箱广泛应用提供科学与技术支撑。在微重力基础物理领域，在轨利用全光阱实现玻色爱因斯坦凝聚态(BEC)制备。^[183][184]

中国载人航天工程网：http://www.cmse.gov.cn/

中科院空间应用工程与技术中心官网：http://www.csu.cas.cn/

中科院太空应用重点实验室官网：http://lsu.csu.cas.cn/xzzq/

中科院国家空间科学中心官网：http://www.nssc.cas.cn/

中国航天科技集团官网：http://www.spacechina.com/n25/index.html

中国空间技术研究院官网：https://www.cast.cn/