北京日报客户端|记者刘苏雅通讯员潘晨
2023年11月1日，随着梦天实验室、天和核心模块、天问实验室在太空紧紧拥抱，中国空间站是轨道建设阶段的最后一个舱，齐全了！ 秉承中国航天事业创始人、中国航天科技集团第五院首任院长钱学森提出的系统工程思想，中国航天员将“建设航天家园”的心中宏图绘制在手蓝图，用智慧和汗水铸造重型武器。 中国航天测控系统独具特色，浑然一体的总体设计，是中国航天测控系统设计的又一次创新飞跃。
系统工程很深奥
“结果从开始开始，开始通向结束。 ”航天科技集团五院空间站系统总指挥王翔认为，对于系统工程实践来说，科学思想先于工程实践。 在像空间站这样空前复杂的系统工程中，总体设计是“龙头”和“命脉”。
“太空人”造梦之初，一系列空前的难题摆在五院总设计师面前。 如何在轨道上合理高效地组装多个大型航天器？ 如何低成本、高效率地实现长期轨道稳定运行？ 如何自主创新突破关键技术？
“必须独立自主，用中国人自己的力量建设空间站！ ”航天科技集团五院空间站系统总设计师杨宏坚决认为，加强顶层设计，瞄准尖端系统进行规划，提出适合我国国情的装配建设方案。
提出了“1 N=1”的空间站设计理念。 利用舱段交会对接旋转机械臂进行平面旋转，开发大型复合机械臂，配合航天员进行舱外大型设施建设，这一具有中国特色的总体设计方案使得中国能够在没有航天飞机等大型运输工具的情况下，实现“积木桁架”混合结构的大型空间站通过总体工程组织架构，天和、问天、梦天三个舱段的通用化率达到80%。
梦想的日子一到，蓝图就会被描绘出来，并稳步展开。 未来，空间站还可以在机械臂辅助下进行扩展舱的组装，形成十字形、干字形等扩展构型。 “但变化的过程和结果都来自设计，万变不离其宗。 ”王翔说。
“天地人”齐心协力
构成空间站的各舱和来访的航天器都是独立飞行器，对接形成组合体，用“最强大脑”统一控制和管理整个空间站，保证各舱和飞行器运行协调、资源统一优化使用。 每个舱要真正合二为一，不仅要在结构上完成对接，还要使信息系统和能源系统相互连接，确保动态集成、能力共享，畅通“神经”和“血液”。 另外，通过热控流体回路，热量也能越过舱传递，相互兼容。
三舱互联具备航天器系统重构能力，总体性能大大超出了各航天器功能的简单集合，这在国际上还没有人能做到。
与在轨飞行的“天宫”相呼应，地面上与之成正比的物理空间站和利用数字孪生技术建立的数字空间站共同形成了与“天-地-数字”三站协同的新运行模式，利用飞行数据实时驱动承担空间站飞行控制任务的宇航员从天和核心模块发射前夕开始“空间站工作”，24小时轮换监测天上状态。
人在空间站系统中具有决定性因素，保障航天员安全更是首要任务。 在设计建设过程中，空间站始终贯彻“以人为本”的理念。 清洁的飞机环境、扫码识别的物资管理系统、天地双向视频、智能厨房……出于航天员的需求，设计者不断提升空间站的舒适性和便利性，为航天员打造健康、舒适的太空家园。
见识远突破瓶颈
在空间站任务开始之初，杨宏意识到关键核心部件是制约空间站长期可持续发展的瓶颈。 于是他带队攻关，一举突破550万个航天部件的技术瓶颈，实现了空间站系统核心部件全部国产化。 随后，科研团队攻克了可行走机械臂等一系列具有自主知识产权的关键技术，在供电、物资回收利用性能、运行经济性等关键性能指标上实现了超越。
随着数字化进程的推进，几年前，五院科技人员提前布局，建设航天智造工程空间站示范项目，通过整个研发过程全周期、全三维的模型数字化流程，开拓新型数字化研发模式，缩短研发周期30%
面对系统可靠性难题，轨道航天器安全、可靠性、维护性“三性融合”综合工作体系建立。 这种不中断飞行、不复杂化且简化的维护设计，在各种限制条件下，实现了整体系统的优化和功能增强。
举国铸造重器，重器自始至终。 全国上千个单位、数万名科技人员跨行业、汇聚跨学科智慧攻坚克难，成功托起“天宫”遨游太空。
