天宫一号的结构和技术特点

    2008年神舟七号飞行中提前进行了航天员出舱活动(EVA)，2009年春节联欢晚会上天宫一号目标飞行器亮相。天宫一号目标飞行器是为了满足中国载人航天第二步第一阶段任务而研制的新型航天器，要求具备进行交会对接试验、提供航天员在轨工作生活空间、开展空间科学技术试验等能力，并为空间站系统建设积累经验。天宫一号目标飞行器由实验舱和资源舱两部分组成，实验舱是密封舱，用于航天员驻留期间在轨生活和工作，资源舱为非密封环境，安装发动机、电源装置并外接太阳能电池板，为飞行器提供轨道维持能力和电力供应。天宫一号将为后继的空间实验室和空间站进行新技术验证，采用了一系列新技术新工艺，实现电子设备的小型化和多功能化，还将验证近地轨道航天器长期在轨的能力，在技术上是一个很大的跨越。天宫一号作为一种大质量平台，还将改进为货运飞船，甚至作为大型天文和对地观测平台使用。

    天宫一号实验舱前段安装了一个交会对接结构，这是天宫一号目标飞行器和神舟飞船进行对接联通的关键所在。2002年起上海航天技术研究院就开始研制对接装置，已经进行了大量的地面试验，2009年进入初样研制阶段，从天宫一号的视频和图片看，中国的对接装置仿制俄罗斯APAS-89对接装置，公开报道中和APAS-89一致的0.8米内部直径也验证了这一猜测。从现有资料看，中国的交会对接将使用高精度的激光雷达测量相对姿态，这是俄罗斯并未投入实用、欧日在ATV/HTV中开始使用的新技术，这说明中国载人航天技术并不仅是学习俄罗斯的成熟技术，而是着眼技术前沿，博采众家之长。

    天宫一号设计寿命2年，将分别在2011年下半年、2012年完成神舟八号、神州九号和神舟十号飞船的交会对接试验。2011年首次对接试验的神州八号将是无人飞船，神舟十号则确定为有人飞船，神州九号是否载人将根据神州八号对接试验的具体结果确定。天宫一号寿命主要的制约因素是轨道维持，由于不具备和货运飞船对接的能力，天宫一号只能靠发射时自带的推进剂维持轨道。目前太阳活动进入了新一轮的活跃期，近地轨道的大气密度将大大增加。8吨级的天宫一号维持在340公里高度的神舟飞船轨道上，较极端的情况下轨道维持需要1.6吨推进剂，若在400公里高度轨道，则同等条件下只需要800多千克。

    天宫一号发射已经一再延期

    由于天宫一号目标飞行器设计制造的技术跨度和空间交会对接的技术难度，或许还有保证后继神舟飞船按时发射的因素，使天宫一号的发射一再延期，2010年8月18日天宫一号完成总装，发射则确定为2011年上半年，发射仍将使用现有的长征二号F型火箭。2011年载人航天技术领域还有一次重要发射，那就是空间机械臂卫星的发射。空间机械臂将成为大型空间站的重要组成部分，此外空间机械臂还是空间自主交会与在轨服务的必要技术。2007年《航天器工程》刊物上就刊登了《空间机械臂技术及发展建议》的论文，2008年中国公开了空间机械臂的信息并计划2011年发射，空间机械臂由科工九院的湖北红林厂生产。