空间站是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。这一概念很早就有人提出，齐奥尔科夫斯基和赫尔曼·奥伯特都对此进行过设想。冯·布劳恩还做过带环状结构的空间站设计。二战期间，疯狂的德国科学家研究过使用太阳能的轨道兵器，这件恐怖的末日武器将安装在空间站上，在8200千米高的地球轨道上给敌人致命一击。
1971年，人类历史上首个空间站，苏联的“礼炮1号”空间站成功发射升空，不过它仅仅运行了6个月就坠落太平洋。
不甘落后的美国在1973年发射了“天空实验室”空间站，它工作了大约1年时间就被封闭停用。
苏联在1986年发射了“和平号”空间站，并对这个空间站不断进行扩充完善。“和平号”空间站最终成为重达137吨的庞然大物，一直服役到2001年。在它运行的15年间，总共绕地球飞行了8万多圈，行程35亿千米，共有苏联的31艘“联盟号”载人飞船、62艘“进步号”货运飞船与空间站实现对接，宇航员在空间站上进行了78次太空行走，在舱外空间逗留的时间长达359小时12分钟。先后有28个长期考察组和16个短期考察组在空间站从事考察活动，12个国家的135名宇航员进入空间站工作，总共进行了1.65万次科学实验，完成了23项国际科学考察计划。
“和平号”是载人空间站研制与运行的一个重要里程碑。它积累了大量太空舱建造、发射、对接技术载人航天及太空行走技术，还有太空生命保障技术、航天医学、生物工程学、天体物理学、天文学知识以及商业航天开发经验，都是人类航天史上宝贵的财富。
“和平号”空间站坠毁后，地球轨道上就只剩下了国际空间站。这是以美国、俄罗斯为首，包括加拿大、日本、巴西和欧洲航空航天局等共16个国家参与研制的空间站。
由于美国的反对，中国被排斥在外，没有能够参与空间站的建设工作。这极大督促中国建造自己的空间站。随着中国载人航天的进程，中国空间站计划也有条不紊执行起来。中国载人空间站命名为“天宫”，核心舱命名为“天和”，实验舱Ⅰ命名为“问天”，实验舱Ⅱ命名为“巡天”，货运飞船命名为“天舟”。
中国载人航天工程标识
中国空间站结构
“天宫一号”于2011年9月29日在酒泉卫星发射中心发射，飞行器全长10.4米，最大直径3.35米，由实验舱和资源舱构成，是一个试验性的空间站。2011年11月3日凌晨实现与“神舟八号”飞船的对接任务。2012年6月18日下午与“神舟九号”对接成功。“天宫一号”标志着我国已掌握空间交会对接技术，拥有建立初步空间站，即短期无人照料的空间站的能力。
“天宫一号”目标飞行器结构示意图
2016年3月16日，“天宫一号”正式终止数据服务，全面完成了其历史使命。“天宫一号”整器结构完整，运行轨道仍在持续、密切跟踪监视之中，平均轨道高度约370千米，正以每天100米的速度衰减，预计2017年下半年坠入大气层陨毁。
“天宫二号”
“天宫二号”在2016年9月15日发射。它是中国第一个真正意义上的空间实验室，主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。“天宫二号”安装了机械臂，将测试开展舱外搬运和维修，飞行途中还释放了一颗伴飞小卫星。
2017年上半年，“天舟一号”货运飞船将发射，与“天宫二号”对接，为其进行补给，运送推进剂、航天员生活消耗品、空间科研设施设备、空间站维修备品备份等。
2018年，中国载人航天工程将正式进入空间站阶段，发射“天和号”试验核心舱。随后还将陆续发射“问天号”实验舱、“梦天号”实验舱和“巡天号”光学舱，在2022年左右完成“天宫”空间站的建造工作。
未来的“天宫”空间站，由“天和号”“问天号”和“梦天号”三舱呈T字形结构组合在一起，前后端的对接口分别用于对接“神舟”载人飞船和“天舟”货运飞船。“天宫”空间站将运行在高度340～450千米、倾角42°～43°的近地轨道上，设计寿命大于10年，额定乘员3人，轮换时甚至可以支持6人。“天宫”空间站旁还将有一个共轨运行的巡天号光学舱。
“天宫”空间站完全投入工作后，势必会对我国的航天事业、空间科学研究等方面起到促进作用。而国际空间站由于设备老化，故障日益增多，维护和保养费用快速上涨，面临着重重问题，最长将在2024年结束寿命。到那个时候，太空中可能只有中国的空间站存在。中国未来将是世界上唯一拥有空间站全套技术的国家。
“天宫二号”与“神舟”飞船即将交接
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