4月29日，中国空间站核心舱“天和”发射升空并成功入轨。它的长度约16.6米，直径4.2米，跟一节火车大小差不多，重量则达到了22.5吨，是21世纪除了航天飞机之外，人类向太空发射过的吨位最大的单个航天器。它将成为“天宫”空间站最重要的组成部分。天宫的体量达到百吨级，与前苏联的和平号属于同一个量级。相比之下，由美国主导的国际空间站总质量达420吨，天宫只有它的四分之一左右。

体量小就意味着天宫落后于国际空间站吗？还真未必，天宫虽小，却在多个方面的关键性能上不输甚至反超了国际空间站，包括先进的霍尔推进器和堪称科幻的“爬虫”式机械臂，以及巡天号光学舱等等，而绝不是简单的“抄作业”。天宫的建成将打破国际空间站多年的垄断，使我国在载人航天领域迈上了新台阶，令全世界都刮目相看。人马君这就介绍一下天宫相对国际空间站的各项优势，让大家心中有数。

个头虽小，发电功率更大，空间利用率更高

不论是国际空间站还是天宫，令人印象深刻的都是那些硕大的太阳能电池板。国际空间站的发电功率是90千瓦，而只有其4分之1大小的天宫则采用了先进的砷化镓柔性太阳翼，发电效率高达30%，总功率100千瓦，反而超过了国际空间站。

充足的电力能够支撑更多的科研设备。天宫空间站设置了23个科研机柜，而4倍体量的国际空间站的科研机柜数量也才31个，二者处在同一个量级。这充分说明天宫的空间利用率远远高于虚胖的国际空间站。

产生这种令人惊讶的局面的原因，是由于国际空间站设计较早，并且美国、俄罗斯以及其它参与国的标准都不同，众口难调，造成了重量和空间的极大浪费。我国空间站完全不存在这个问题，还具有后发优势，规避了国际空间站暴露出的问题，实现了高效率。

不仅是利用率，在于载人和货运飞船的对接方面，天宫空间站也有着自己独特的优势。

对接口设计比国际空间站更合理

这次发射的天和一号核心舱共有五个对接口，一个位于核心舱大柱段的端部，另外4个在前面的节点舱，其中节点舱的两个对接口将来会分别与大型实验舱“问天”号和“梦天”号对接，剩下的3个对接口则会与载人飞船和天舟货运飞船对接。天和一号对接口的标准是统一的，既能对接载人飞船也能对接货运飞船，带来了极大的灵活性。相比之下国际空间站就比较费事。

虽然国际空间站有8个对接口，数量大大超过天宫空间站，但其中有2个是货运飞船专用，剩下的6个用于载人飞船，而这6个中还有4个是俄式的杆锥型对接口，SpaceX公司的载人龙飞船无法使用，能用的仅有剩下的两个，这样一来，如果将来俄罗斯真的退出国际空间站，只使用美国的载人飞船的话，灵活性反倒不如中国的天宫。

除了对接口方面的优势之外，天宫上还装有两大法宝，那就是霍尔电推和爬虫式机械臂。

霍尔电推节省燃料，在轨运行成本大大降低

天和核心舱的大柱段后部也被称为资源舱，装有姿轨控系统、燃料贮箱等在轨维持所需的设备物资，其中特别受人关注的是4台我国自主研发的LHT-100霍尔电推发动机，用于空间站的轨道保持，这是人类首次在空间站上使用霍尔发动机。

天宫空间站的轨道高度有几百公里，这里已接近于真空，但还是会有极稀薄的大气存在。空间站与大气摩擦会损失能量，高度逐渐降低，因此需要消耗燃料进行轨道维持。

霍尔推进器是利用电场和霍尔效应将离子向后喷出而获得推力，它的推力虽然不大（天和一号上的单台为80毫牛），比冲却极高，可以达到1600秒左右，这就意味着要实现相同的速度增量，霍尔电推消耗的燃料远少于比冲仅有二三百秒化学火箭发动机。

有了霍尔电推，我国空间站轨道维持所需的燃料总量大大低于国际空间站，减少了货运飞船的补给次数，这省出来的可都是真金白银，极大的降低了运营成本。

爬虫式机械臂，可以空间站表面爬行

除了霍尔电推之外，我国空间站另一大黑科技就是能够“爬行”的机械臂。机械臂是空间站的关键设备，十分复杂先进。加拿大单单凭借为国际空间站制造的七自由度机械臂（加拿大2号，又被称为“大臂”），就获得了整个空间站3%的使用权。这个机械臂长达17.6米，重1.8吨，承载能力11.6吨，

它的两端都装有末端执行器，可与空间站表面的多个目标适配器对接，通过交替改变两端的连接点，实现了在空间站上的“爬行”，可触及任何一个位置，但价格也相当感人，总成本达到了10亿美元。除了大臂之外，国际空间站还配备了3.5米长的15自由度专用灵巧操作臂，同样由加拿大制造，可与大臂连接，在宇航员控制下进行精细的维修工作。

花10亿美元搞一个机械臂，中国航天绝对干不出这种败家的事儿，我们充分发挥了中国制造的优势，用更低的成本实现了几乎同样的功能。天宫空间站建成后也将拥有两个机械臂，核心舱的主机械臂也是7个自由度，长10.2米，重738公斤，和加拿大2号一样在两端均设有末端执行器，在各舱体表面的目标适配器相结合，同样具备舱体爬行能力，还能够捕获航天器。

而在问天号实验舱上还会装一个较小的七自由度机械臂，这个小机械臂更加灵活，也能与主机械臂连接，形成一个15米长的组合机械臂，实现空间站外表面的全触及。通过大臂和小臂的组合，我国空间站实现了与国际空间站的加拿大2号机械臂基本相当的能力，花费的代价却要低得多。

巡天号光学舱，对天对地一舱多用

巡天号光学舱一直是我国空间站的一大看点，也是国际空间站所不具备的。巡天号可以看作是一台口径约2米的大型太空望远镜，拥有与哈勃望远镜相似的分辨率，而视场却达到了后者的300倍，并且既能像哈勃那样拍摄太空，又能实现对地观测，用途更加广泛。

众所周知，哈勃望远镜像卫星一样孤悬太空，每次需要维护时都需要出动航天飞机，成本高得惊人，以至于连财大气粗的NASA都有点儿玩不起。而巡天号与天宫空间站共轨运行，在需要维修时与空间站对接，由宇航员出舱维护，方便又省钱。

而巡天号在观测时又可脱离空间站独立运行，这种共轨运行方式实在是一大创举。此外巡天号自己还可以与天舟货运飞船对接，实现在轨燃料补加。天宫与巡天号的组合，必将使我国的天文学研究再上一个大台阶。

最大的优势：年轻

空间站是国家航天实力的集中体现。在俄罗斯和平号空间站寿终正寝后，美国主导建设了国际空间站，还直接将我国排除在参与国之外，此事一直令人耿耿于怀。

国际空间站1998年开始建设，2010年全面建成，到今天已经有23年的历史。其关键的舱室已接近或正在接近设计寿命。之前有种说法是它将于2024退役，实际上并不准确，更靠谱的做法是延期运行至2028或2030年。不过饶是如此，国际空间站的老化还是不可避免，维护成本将越来越高，寿终正寝的日子越来越近了。

而天宫空间站刚刚开始建设，在全面建成后将一举打破国际空间站的垄断地位，而且各方面都是年富力强，充满了希望，还有继续升级扩大的潜力，与日渐衰老的国际空间站形成鲜明对比。而一旦国际空间站退役，天宫有可能成为全球唯一的大型空间站，其它国家想开展相关试验，就必须与我国合作。

如果真出现了这种情形，那可真是三十年河东，三十年河西了。不知到了那个时候，当初不让我国参与国际空间站项目的美国会作何感想。