據(jù)央視新聞報(bào)道，2021年6月17日9時(shí)22分,，我國(guó)長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭搭載神舟十二號(hào)載人飛船順利升空,，并取得圓滿成功,，發(fā)射地點(diǎn)位于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。這是繼2016年10月神舟十一號(hào)飛行任務(wù)以來(lái),，時(shí)隔近五年,，我國(guó)再次發(fā)射載人飛船。

　　本次搭乘神舟飛船的航天員分別是：聶海勝,、劉伯明和湯洪波,。三名航天員中，特級(jí)航天員聶海勝參加過(guò)神舟六號(hào),、神舟十號(hào)載人飛行任務(wù),，特級(jí)航天員劉伯明參加過(guò)神舟七號(hào)載人飛行任務(wù),，二級(jí)航天員湯洪波是首次飛行。

　　這是神舟系列飛船的第十二次飛行任務(wù),，同時(shí)也是第七次載人發(fā)射任務(wù),。

　　神舟十二號(hào)載人飛船飛行乘組。從左向右依次是：湯洪波,、聶海勝和劉伯明

　　神舟十二號(hào)的飛行目標(biāo)是對(duì)接我國(guó)空間站“天和”核心艙,，三名航天員將成為“天和”核心艙的首批“入住人員”。

　　按計(jì)劃,，他們要在空間站駐留三個(gè)月,，這將創(chuàng)造我國(guó)航天員在太空駐留天數(shù)的新紀(jì)錄。在太空期間,，他們將開(kāi)展艙外維修維護(hù),、設(shè)備更換、科學(xué)應(yīng)用載荷等一系列操作,。

　　01

　　載人神箭：長(zhǎng)征二號(hào)F

　　神舟十二轉(zhuǎn)場(chǎng)照片

　　長(zhǎng)征二號(hào)F火箭安全性極高,，主要用于載人航天,?；鸺?8.34米，由四個(gè)助推器,、芯一級(jí)火箭,、芯二級(jí)火箭、整流罩和逃逸塔組成,。其中,，芯級(jí)直徑3.35米，助推器直徑2.25米,，逃逸塔位于火箭頂部,，因此長(zhǎng)征二號(hào)F火箭的辨識(shí)度非常高。在發(fā)射初始階段,，一旦航天員有危險(xiǎn),，逃逸塔上的火箭會(huì)迅速點(diǎn)燃，可快速把航天員帶到安全的高度并最終安全落地,。

　   02

　　太空擺渡車：神舟飛船

　　神舟飛船是我國(guó)自行研制,，用于天地往返運(yùn)送航天員。飛船主體由軌道艙,、返回艙和推進(jìn)艙構(gòu)成,。

　　神舟載人飛船結(jié)構(gòu)（藝術(shù)圖）

　　軌道艙是一個(gè)圓柱體，總長(zhǎng)度為2.8米,，最大直徑2.27米,，一端與返回艙相通,，另一端與空間對(duì)接機(jī)構(gòu)連接。軌道艙集工作,、吃飯,、睡覺(jué)和清潔等諸多功能于一體。軌道艙的兩側(cè)安裝有太陽(yáng)能電池板,，在獨(dú)自飛行時(shí)也有電能供應(yīng),。

　　返回艙呈鐘形，有艙門(mén)與軌道艙相通,。返回艙是飛船的指揮控制中心,，長(zhǎng)2米，直徑2.4米,，內(nèi)設(shè)可供三名航天員斜躺的座椅,，供航天員起飛、上升和返回階段乘坐,。

　　推進(jìn)艙呈圓柱形,，長(zhǎng)3米，直徑2.5米,，底部直徑2.8米,，內(nèi)部裝載推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)劑，為飛船提供調(diào)整姿態(tài)和軌道以及制動(dòng)減速所需要的動(dòng)力,，還有電源,、環(huán)境控制和通信等系統(tǒng)的部分設(shè)備。

　　03

　　太空快遞小哥：天舟飛船

　　天舟貨運(yùn)飛船（藝術(shù)圖）

　　2021年5月29日,，天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射成功,，并與“天和”核心艙進(jìn)行了交會(huì)對(duì)接、推進(jìn)劑補(bǔ)加和組合體飛行,。天舟二號(hào)飛船密封艙攜帶的貨物重量約 4.69 噸,，推進(jìn)劑約 1.95 噸，物資總重近 6.64 噸,。其中包括,，能供三人三個(gè)月使用的消耗品、二套艙外航天服以及平臺(tái)物資等,。為本次神舟十二航天員進(jìn)駐空間站做好了生活物資準(zhǔn)備,。

　　04

　　神舟飛船任務(wù)極簡(jiǎn)史

　　神舟一號(hào)于1999年11月20日發(fā)射，1999年11月21日成功返回,，全程歷時(shí)21小時(shí)11分,。這是第一艘無(wú)人試驗(yàn)飛船。

　　神舟二號(hào)于2001年1月10日發(fā)射,，2001年1月16日成功返回,，全程歷時(shí)7天10小時(shí)22分,。這是中國(guó)載人航天工程的第二次飛行試驗(yàn)，標(biāo)志著中國(guó)載人航天事業(yè)取得了新的進(jìn)展,。

　　神舟三號(hào)于2002年3月25日發(fā)射,，2002年4月1日成功返回，全程歷時(shí)6天18小時(shí)51分,。這是中國(guó)載人航天工程發(fā)射的第三艘飛船,，為一艘正樣無(wú)人飛船。

　　神舟四號(hào)于2002年12月30日發(fā)射,，2003年1月5日成功返回,，全程歷時(shí)6天18小時(shí)36分。神舟四號(hào)在半年運(yùn)行中,，初步探明飛船運(yùn)行軌道的空間環(huán)境狀況,，為神舟飛船正式載人積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

　　神舟五號(hào)搭載楊利偉于2003年10月15日發(fā)射,，2003年10月16日成功返回,，全程歷時(shí)21小時(shí)23分。神舟五號(hào)的成功發(fā)射實(shí)現(xiàn)了中華民族千年飛天的愿望,。

　　2003年,，楊利偉乘坐神舟五號(hào)飛船安全返回

　　神舟六號(hào)搭載費(fèi)俊龍和聶海勝于2005年10月12日發(fā)射，2005年10月17日成功返回,，全程歷時(shí)4天19小時(shí)33分鐘,，實(shí)現(xiàn)我國(guó)航天員首次多人多天飛行,。

　　神舟七號(hào)搭載翟志剛,、劉伯明和景海鵬于2008年9月25日發(fā)射，2008年9月28日成功返回,，全程歷時(shí)2天20小時(shí)27分鐘,。在此期間，實(shí)現(xiàn)我國(guó)航天員首次空間出艙活動(dòng),。

　　神舟八號(hào)于2011年11月1日發(fā)射,，2011年11月17日成功返回，全程歷時(shí)16天13小時(shí)34分鐘,。這是一次無(wú)人發(fā)射,，主要目的是驗(yàn)證神舟飛船與天宮一號(hào)的對(duì)接。

　　神舟九號(hào)搭載景海鵬,、劉旺和劉洋于2012年6月16日發(fā)射,，2012年6月29日成功返回，全程歷時(shí)12天15小時(shí)24分鐘,。飛船同天宮一號(hào)實(shí)施了自動(dòng)交會(huì)對(duì)接,，在此次任務(wù)中,，中國(guó)首位女宇航員劉洋進(jìn)入太空。

　　神舟十號(hào)搭載聶海勝,、張曉光和王亞平于2013年6月11日發(fā)射,，2013年6月26日成功返回，全程歷時(shí)14天14小時(shí)29分鐘,。在此期間,，神舟十號(hào)與天宮一號(hào)組成組合體飛行12天，航天員還首次進(jìn)行了太空授課,。

　　神舟十一號(hào)搭載景海鵬和陳冬于2016年10月17日發(fā)射,，2016年11月18日成功返回。全程歷時(shí)32天6小時(shí)29分鐘,。在此期間,，神舟十一號(hào)與天宮二號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接工作，為中國(guó)空間站建造運(yùn)營(yíng)和航天員長(zhǎng)期駐留奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。

　　神舟十二號(hào)搭載聶海勝,、劉伯明和湯洪波于2021年6月17日發(fā)射，對(duì)接我國(guó)空間站“天和”核心艙,，他們將在那里停留90天,，將創(chuàng)造我國(guó)載人航天的新紀(jì)錄。

　　05

　　空間站“天和”核心艙

　　“天和”核心艙是我國(guó)空間站的核心組成部分,，全長(zhǎng)16.6米,，最大直徑4.2米，質(zhì)量22.5噸,，由目前我國(guó)運(yùn)載能力最強(qiáng)的長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭發(fā)射入軌,。核心艙在設(shè)計(jì)上有很大突破，供航天員工作生活的空間達(dá)到了50立方米,，可支持三名航天員長(zhǎng)期在軌駐留,。

　   06

　　完全建成后的空間站什么樣子？

　　建成后我國(guó)空間站的基本結(jié)構(gòu),，可見(jiàn)貨運(yùn)飛船,、載人飛船與核心艙對(duì)接的狀態(tài)（藝術(shù)圖）。

　　按計(jì)劃,，2022年前后,，建成后的空間站將由一個(gè)核心艙和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙組成，整體呈現(xiàn)一個(gè)T字形結(jié)構(gòu),。除了這次的 “天和”核心艙外,，另外兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙分別名為“問(wèn)天”和“夢(mèng)天”。

　　其中，核心艙又可細(xì)分為：節(jié)點(diǎn)艙,、生活控制艙和資源艙,。節(jié)點(diǎn)艙用于對(duì)接“神舟”載人飛船、用于空間實(shí)驗(yàn)艙的停泊和航天員的出艙,；生活控制艙用于航天員工作,、實(shí)驗(yàn)和睡眠休息等；資源艙為核心艙提供能源保障和對(duì)接“天舟”貨運(yùn)飛船等,。

　　“問(wèn)天”和“夢(mèng)天”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙分別用于生物,、材料、微重力流體和基礎(chǔ)物理等方面的科學(xué)實(shí)驗(yàn),。

　　具體來(lái)講,，“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙主要用于開(kāi)展艙內(nèi)和艙外空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)，也是航天員的工作生活場(chǎng)所和應(yīng)急避難場(chǎng)所,，配備有航天員出艙活動(dòng)專用氣閘艙,，支持航天員出艙活動(dòng)，還有小型機(jī)械臂,，可進(jìn)行艙外載荷自動(dòng)安裝操作,。

　　除此之外，它還有核心艙部分關(guān)鍵平臺(tái)功能,，這意味著在需要的時(shí)候,，還可以接管對(duì)空間站的管理和控制?！皦?mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙除具備和“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙類似的功能外,，還配置有貨物專用氣閘艙，在航天員和機(jī)械臂的輔助下,，支持貨物,、載荷自動(dòng)進(jìn)出艙。

　　在空間站常態(tài)化運(yùn)行后,，將有三名航天員作為一個(gè)乘組長(zhǎng)期駐留,，定期輪換,。輪換期間,，最多可有6名航天員同時(shí)在空間站工作，完成交接后,，前一個(gè)乘組乘坐載人飛船返回地球,。

　　07

　　為什么非要去太空？

　　從上文中可以看出來(lái),，現(xiàn)在建設(shè)空間站的主要目的是做科研工作,，做地面上不能很好實(shí)現(xiàn)或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)?？臻g站繞著地球以接近第一宇宙速度運(yùn)動(dòng),，空間站里一直處于失重狀態(tài),，或者說(shuō)微重力狀態(tài)，這就為那些需要長(zhǎng)時(shí)間在失重條件下才能完成的實(shí)驗(yàn)提供了獨(dú)一無(wú)二的條件,。

　　如果只是為了實(shí)現(xiàn)短暫的失重狀態(tài),，通常有其他方式：一是建造非常高的落塔，在實(shí)驗(yàn)艙下落的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)維持僅數(shù)秒的微重力,。坐落在北京中關(guān)村核心區(qū)東南,，隸屬于國(guó)家微重力實(shí)驗(yàn)室的落塔就是這樣一種裝置，該落塔建成于2003年,，高度為116米,，實(shí)驗(yàn)物品實(shí)際從83米處自由下落，可獲得3.6秒的微重力狀態(tài),。

　　國(guó)家微重力實(shí)驗(yàn)室的落塔（喬輝2018年拍攝于北京希格瑪大廈北側(cè)）

　　二是讓飛機(jī)做拋物線飛行,，當(dāng)飛機(jī)飛到高空后，調(diào)整飛機(jī)成上仰狀態(tài),，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),，飛機(jī)在重力的作用下做斜拋運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)幾十秒的微重力狀態(tài),。目前,，美國(guó)和俄羅斯都有這樣的公司在運(yùn)作，可以讓游客體驗(yàn)失重狀態(tài),。

　　還有一種獨(dú)特的方式是發(fā)射亞軌道火箭,，所謂的亞軌道就是指高度超過(guò)100公里，但尚未入軌,，不能圍繞地球運(yùn)動(dòng)的發(fā)射,。有意思的是，預(yù)計(jì)2021年7月20日,，前世界首富貝索斯將搭乘自家公司（藍(lán)色起源）研發(fā)的“新謝潑德”火箭進(jìn)入太空,，能體驗(yàn)約5分鐘的失重狀態(tài)，欣賞一下地球與太空的接壤的優(yōu)美弧線,，然后返回地球,。

　　貝索斯和藍(lán)色起源公司的亞軌道火箭

　　目前，要想維持長(zhǎng)時(shí)間的失重狀態(tài),，當(dāng)然必須要去太空了,。在太空長(zhǎng)時(shí)間的失重環(huán)境中，可以研究的項(xiàng)目非常廣泛,，包括生物,、物理、化學(xué)、冶金,、工藝和材料等各個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容,。其中以微重力條件下的流體的行為研究、微重力條件下的材料的制備以及微重力條件下的細(xì)胞生長(zhǎng)和動(dòng)植物行為的研究最為常見(jiàn),。

　　航天員不但是實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行者,，其本身也是醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象。未來(lái),，人類要想進(jìn)行載人深空探索,，例如登陸火星，單程旅行需要八個(gè)月左右的時(shí)間,，這就要求航天員必須有長(zhǎng)期在太空生活的經(jīng)驗(yàn),，這種經(jīng)驗(yàn)必須在空間站上才能獲得。

　　08

　　目前在軌運(yùn)行的有哪些空間站,？

　　目前,，正在地球軌道上運(yùn)行空間站的只有美國(guó)、俄羅斯,、日本,、歐洲以及加拿大等國(guó)聯(lián)合建造的國(guó)際空間站，其他空間站都退役了,。

　　國(guó)際空間站

　　國(guó)際空間站始建于1998年,，第一個(gè)艙室由俄羅斯質(zhì)子號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射入軌，后續(xù)主要由美國(guó)的航天飛機(jī)和俄羅斯的飛船進(jìn)行建造和維護(hù),。最近幾年,，SpaceX的貨運(yùn)和載人飛船也參與了進(jìn)來(lái)。經(jīng)過(guò)10多年的建設(shè),，2010年才正式轉(zhuǎn)入全面使用階段,。國(guó)際空間站長(zhǎng)73米，寬109米,，重400多噸,，是人類歷史上第九個(gè)空間站，也是最大的空間站,。

　　不過(guò),，國(guó)際空間站已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)老化跡象，每年維護(hù)成本高昂,，可靠性在下降,，存在安全隱患。2010年10月,，航天員在空間站上找到兩條漏氣的裂縫，2021年3月成功封堵。2021年4月,，航天員又在空間站發(fā)現(xiàn)三個(gè)潛在的漏氣點(diǎn),，據(jù)說(shuō)用密封膠修補(bǔ)了這些地方。

　　按計(jì)劃,，國(guó)際空間站最初的服役期限到2015年,，之后逐漸推遲至2024年。不過(guò),，很大可能還要繼續(xù)推遲,，畢竟是花費(fèi)了1500億美元建造的。

　　2021年4月21日,，俄羅斯航天局放出消息稱,，如果得到國(guó)家批準(zhǔn)，俄羅斯將退出國(guó)際空間站,，建造自己的空間站,。

　　09

　　歷史上有哪些著名的空間站？

　　1971年,，前蘇聯(lián)就秘密把禮炮一號(hào)（Salyut）空間站送入太空,，進(jìn)行軍事活動(dòng)。從1971年到1982年,，前蘇聯(lián)總共發(fā)射了9個(gè)空間站,，其中7個(gè)獲得成功。

　　在前蘇聯(lián)太空競(jìng)爭(zhēng)的壓力下,，美國(guó)于1973年用土星五號(hào)火箭發(fā)射了他們的空間站：天空實(shí)驗(yàn)室（Skylab）,。天空實(shí)驗(yàn)室重達(dá)80噸，前后接待了三批航天員,。1979年完成歷史使命,，墜入地球大氣層焚毀。

　　早期美國(guó)的空間站：天空實(shí)驗(yàn)室

　　除了國(guó)際空間站,，最有名的要數(shù)前蘇聯(lián)的和平號(hào)空間了,。和平號(hào)空間站首次采用模塊化設(shè)計(jì)，由多個(gè)艙室組合而成,，重量達(dá)到130噸,。除了前蘇聯(lián)自己的飛船，和平號(hào)空間站還接待了數(shù)次美國(guó)航天飛機(jī)的造訪,。

　　俄羅斯的和平號(hào)空間站與美國(guó)亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)對(duì)接

　　和平號(hào)上的航天員共完成了78次出艙活動(dòng),，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。其中,，有三位宇航員連續(xù)駐留時(shí)間超過(guò)一年,，為研究人體在長(zhǎng)期太空條件下的變化情況積累了大量的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù),。2001年完成歷史使命，墜入地球大氣層焚毀,。

　　10

　　我國(guó)天宮一號(hào)和天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室

　　天宮一號(hào)于2011年9月29日發(fā)射升空,，是中國(guó)載人航天工程發(fā)射的第一個(gè)目標(biāo)飛行器，也是中國(guó)第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室,。

　　2011年11月3日,，天宮一號(hào)與神舟八號(hào)飛船完成中國(guó)首次空間飛行器自動(dòng)交會(huì)對(duì)接任務(wù)，并進(jìn)行了二次自動(dòng)交會(huì)對(duì)接,，形成組合體,。

　　2012年6月18日，天宮一號(hào)與神舟九號(hào)完成自動(dòng)交會(huì)對(duì)接工作,，形成組合體,。

　　2013年6月13日，神舟十號(hào)與天宮一號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接,，形成組合體,，航天員入駐天宮一號(hào)。

　　2013年,，神舟十號(hào)航天員王亞平在天宮一號(hào)里進(jìn)行太空授課,，演示小陀螺在失重狀態(tài)下的行為

　　對(duì)于普通大眾來(lái)講，2013年,，神舟十號(hào)航天員王亞平在天宮一號(hào)里進(jìn)行的首次太空授課令人印象深刻,！那次太空授課主要面向中小學(xué)生，使他們了解微重力條件下物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),、液體表面張力的作用,，加深對(duì)質(zhì)量、重量以及牛頓定律等基本物理概念的理解,。

　　2016年3月16日,，天宮一號(hào)正式終止數(shù)據(jù)服務(wù)，全面完成了歷史使命,。

　　2018年4月2日,，天宮一號(hào)再入大氣層，再入落區(qū)位于南太平洋中部區(qū)域,，絕大部分器件在再入大氣層過(guò)程中燒蝕銷毀,。

　　再來(lái)看一下天宮二號(hào)的情況。天宮二號(hào)于2016年9月15日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,，先后與神舟十一號(hào),、天舟一號(hào)進(jìn)行對(duì)接，承擔(dān)著驗(yàn)證空間站相關(guān)技術(shù)的重要使命,，是中國(guó)第一個(gè)真正意義上的太空實(shí)驗(yàn)室,，科研碩果累累,。例如，天宮二號(hào)上搭載的設(shè)備首次進(jìn)行了量子密鑰分配實(shí)驗(yàn),；搭載的伽瑪射線暴偏振探測(cè)儀器共探測(cè)到55個(gè)伽馬暴,，還觀測(cè)到了蟹狀星云脈沖星的信號(hào),，并在國(guó)內(nèi)首次利用脈沖星信號(hào)實(shí)驗(yàn)定軌,。

　　2019年7月19日，天宮二號(hào)完成使命,，受控離軌并再入大氣層,，少量殘骸落入南太平洋預(yù)定安全海域。

　　十一

　　到2022年年底,，建設(shè)空間站還有八次發(fā)射計(jì)劃

　　喜歡航天的朋友有福了,，在2021和2022兩年時(shí)間里，建設(shè)空間站的火箭進(jìn)行11次發(fā)射,，目前已經(jīng)執(zhí)行了3次發(fā)射,，還有8次發(fā)射。執(zhí)行這些任務(wù)的分別是發(fā)射空間站各艙室的長(zhǎng)征五號(hào)B火箭,、發(fā)射貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)火箭和發(fā)射載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭,。其中，長(zhǎng)征五號(hào)B和長(zhǎng)征七號(hào)在文昌發(fā)射中心發(fā)射,，神舟載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,，屆時(shí)，有條件的朋友記得到現(xiàn)場(chǎng)觀看,。