May 30, 2026 ~1 minute min read

中國天宮太空站擴建完成:國際合作實驗艙正式對接

天宮太空站從三艙擴展至六艙,成為國際科學合作新平台

中國天宮太空站擴建完成:國際合作實驗艙正式對接

2025年10月,中國天宮太空站完成了自2022年初始組裝以來的第三次重大擴建。新增的「和諧二號」實驗艙由歐洲太空總署(ESA)與中國載人航天工程辦公室(CMSA)聯合開發,配備了最先進的微重力材料科學爐、超冷原子物理實驗裝置和一台直徑2.5米的太空望遠鏡。擴建後的天宮總質量超過180噸,可容納6名太空人長期駐留——這使其成為目前在軌運行的第二大太空站,僅次於國際太空站(ISS)的約420噸。

從追趕者到核心玩家

天宮太空站的發展歷程折射出中國太空計劃從技術追隨到自主創新的轉變。2021年天和核心艙發射時,其技術水平大致相當於1990年代末期的ISS技術基準。但到了2025年,「和諧二號」實驗艙配備的熱控系統、生命支持系統和能源管理系統,在效率指標上已全面超越ISS的對應系統。

具體而言,天宮的太陽能發電效率達到34%(採用三結砷化鎵太陽能電池),對比ISS的28%至30%。其綜合電力系統的穩定性在2024年達到了99.97%的在軌可用率。水回收系統的效率從2022年的80%提升至2025年的95%,接近ISS的98%水回收率水平。這些數字表明,中國的太空工程能力已經從追趕進入到並行競爭的階段。

國際合作的新模式

天宮最引人注目的特徵是它正在構建一個不同於ISS國際合作模式的新範式。ISS的合作框架形成於冷戰後期,由美國主導、俄羅斯和歐洲參與,是一種「俱樂部式」的封閉體系。天宮則採用了更加靈活、任務導向的合作模式。

截至2026年5月,天宮已與17個國家的科研機構簽署了實驗合作協議。首批合作項目包括:意大利的太空生命科學實驗、法國的伽瑪射線暴監測裝置、沙烏地阿拉伯的月球塵埃與太陽風研究、以及巴基斯坦的立方星部署任務。值得注意的是,這些合作並非政府間協定的產物,而是CMSA通過聯合國外層空間事務辦公室(UNOOSA)的「太空站實驗申請」機制進行選拔的結果——任何聯合國成員國的科研機構均可申請。

這種模式降低了政治門檻,但同時也引發了關於科學標準和數據共享透明度的討論。部分西方科學家指出,天宮的實驗結果發表在開放期刊的比例低於ISS的同行,且數據共享期限較長(通常為18至24個月的獨家期後才對外公開)。

科學產出的評估

從科學產出角度看,天宮在運營三年間已支持超過300項實驗,其中2024年至2025年間發表在同行評審期刊的論文約120篇。重點成果包括:在微重力條件下成功生長出具有有序結構的蛋白質晶體,解析度達到1.6埃——這是地面實驗室難以達到的高質量;利用艙外暴露設施完成了為期12個月的太空材料老化研究,為中國下一代深空探測器的材料選擇提供了直接數據。

天宮的軌道望遠鏡——「巡天」光學艙(計劃2026年底發射對接)將是一個真正的遊戲規則改變者。該望遠鏡口徑2米,與哈勃太空望遠鏡相當,但視野寬300倍——一次成像即可覆蓋約175個滿月面積的天區。在巡天號10年的設計壽命中,它將完成對約40%全天區的高解析度巡天觀測,預計將發現數百萬個新的星系、小行星和變星。

地緣政治維度

天宮的存在不可避免地具有地緣政治含義。它表明,一個不受美國主導的國際太空合作網絡正在形成。這對未來太空治理的結構有深遠影響——包括太空碎片緩解規則、頻譜分配和月球資源開發等議題,中國正在從規則執行者轉變為規則制定者。

2025年,中國與俄羅斯聯合發布了「國際月球研究站」(ILRS)路線圖更新版,計劃在2030年代初期建成一個有人值守的月球南極基地。ILRS被廣泛視為美國主導Artemis計劃的競爭方案。雖然CMSA表示ILRS對所有國家開放,但目前的合作夥伴主要集中在新興經濟體和發展中國家。

天宮太空站的現狀

2025 年 10 月中國天宮太空站完成了全面運營以來的最大規模升級——新增夢天實驗艙擴展模塊和巡天空間望遠鏡。天宮太空站由天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙、天舟貨運飛船和神舟載人飛船組成——總質量約 100 噸。天宮的設計壽命 10-15 年——預計運營至 2030 年代中期。天宮在 2026 年完成了多項重要的科學實驗——包括微重力下的晶體生長、幹細胞分化和艙外暴露實驗。中國載人航天工程辦公室宣布天宮向國際合作開放——首輪 9 個國際項目已獲批——來自 17 個國家。

國際合作架構

天宮的國際合作模式與國際太空站(ISS)不同。ISS 由政府間協議管理——參與國貢獻資金和硬體——決策透過協商達成。天宮採取「項目制」合作——各國科學家申請在天宮上進行實驗——中國提供發射和運營服務——不對合作國家的硬體貢獻有要求。這一模式的優勢是靈活——降低了參與門檻——使沒有載人航天能力的國家也可以參與太空科學研究。劣勢是合作深度有限——合作國家沒有天宮的決策權——在長期合作關係的可持續性上存在不確定性。天宮的國際合作為中國積累了載人航天國際合作的經驗——為 ILRS 的國際合作奠定了基礎。

技術傳承

天宮太空站的技術和運營經驗將直接支持中國的月球探索計劃。天宮開發的生命支持系統——用於未來 ILRS 的月球基地。天宮驗證的艙外活動技術——用於月球表面行走。天宮培育的航天員隊伍——是未來載人月球任務的人力基礎。天宮不僅是一個科學平台——它是中國載人航天從近地軌道走向深空的技術跳板。

太空站的運營和實驗成果正在推動中國對長期太空駐留和深空探測的理解。天宮的國際合作模式——靈活的項目制而非傳統的政府間協議——為尚未擁有載人航天能力的國家參與太空科學研究提供了新的路徑。在國際太空站可能於 2030 年退役後——天宮將在 2030 年代成為近地軌道唯一的載人太空站——屆時中國將在國際載人航天合作中扮演更加核心的角色。

天宮太空站的運營正在從建設階段全面轉入應用階段——從太空站建造到太空科學研究的重心轉移——天宮的角色正在從「中國載人航天的符號」轉變為「服務國家科學目標和國際合作的平台」。中國在近地軌道載人航天的長期規劃——從天宮到 ILRS 再到載人月球任務——正在一步一步地展開。國際太空站的歷史告訴我們——太空站的真正價值不在於其硬體本身——而在於它為科學發現、技術進步和國際合作提供的平台——天宮正在沿著這條道路前進。