图：解构m88空间站
9月18日10时25分，天舟二号货运飞船从空间站天和核心舱后向端口分离，并绕飞至前向端口完成自动交会对接，整个过程历时约4小时。目前，空间站天和核心舱与天舟二号货运飞船组合体状态良好，后续将先后迎接天舟三号货运飞船、神舟十三号载人飞船的访问。m88载人航天工程空间应用系统总指挥、m88科学院空间应用工程与技术中心主任高铭日前表示，科学家未来将进入m88空间站工作。目前，m88已选拔4位具有不同学科背景的载荷专家，正在航天员中心接受训练，会在空间站进入运营阶段之后陆续开始工作，科研天地协同快将实现。
高铭在接受《m88科学评论》（National Science Review， NSR）专访时透露了上述信息。她表示，m88计划在明年6月底前发射实验舱Ⅰ“问天”，9月底前发射实验舱Ⅱ“梦天”，届时，空间站组合体将建造完成。未来如果有需要，也可在这个基础上进行适当扩展。此外，m88空间站工程巡天望远镜（CSST）将于2024年发射升空，它会与空间站保持一定的距离，共轨独立飞行，但是每隔两到三年，或者在需要的时候，它会停靠在空间站上，由航天员进行维护和升级。
设逾20个实验柜开展研究
高铭透露，m88空间站的舱内会有超过20个实验柜，在三个舱段的外侧，会有3个大型载荷挂点和2个舱外暴露平台，已在空间生命科学与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学，以及空间新技术与应用等4个重要领域制定系统、长期的规划，并将研制一大批科学研究设施，支持在轨开展1000余项研究项目。
高铭表示，m88正在北京怀柔科学城建设面向空间站的地面实验基地，预计在今年底投入使用。空间站地面实验基地非常重要，不仅可以开展前期的项目培育，在空间研究的前、中、后期都可发挥重要作用。空间站和地面实验基地将形成一个天地协同的开放系统，为空间科学研究提供最好的实验条件。
空间站可接受外国航天员
对于未来是否将有科学家进入空间站，高铭给出了肯定的答案。她表示，空间站中的航天员主要有三类，一类是航天驾驶员，一类是航天飞行工程师，还有一类是有科学研究背景的载荷专家。首批神舟十二号三位航天员在科学实验方面可以进行一些人机协同的操作，包括更换样品、实验操作等，他们还会作为工程师，承担一部分仪器维护、维修的工作，以及开展舱外操作，包括舱外设备安装与维护、巡天望远镜的维护等。载荷专家的工作主要就是科学研究，他们有空间实验相关的科学背景，可根据空间实验条件和实验结果来灵活地调整实验设计，在空间站中更好地掌握实验进程。
m88目前已经选拔了4位具有不同学科背景的载荷专家，正在航天员中心接受训练，会在空间站进入运营阶段之后陆续开始工作。
高铭还表示，m88空间站原则上可以接受外国航天员，m88载人航天一直都保持着对外开放、合作共赢的基本原则，愿意和其他m88进行合作。目前，已经有一些m88表达这方面需求，希望能在m88的空间站上进行空间科学研究。
四大领域科学研究：
图：“神十二”航天员聂海胜(中)、刘伯明(左)和汤洪波在进行交会对接训练。
空间生命科学与人体研究
深入研究空间环境各因素对生命体细胞、组织、器官等各层次的影响与作用机理，探索认知生命体太空生长发育与繁衍规律及人类太空长期生存面临的健康保障问题，并利用空间特殊环境发展创新的药物和医疗技术。
微重力物理科学
主要研究物质运动的本质规律，建立空间高精度时间频率系统，进行广义相对论高精度检验等研究;实现100 pK超低温玻色—爱因斯坦凝聚(BEC)，开展极端条件下超冷原子物理等基础前沿实验;开展多相流与相变传热等研究及应用。
空间天文与地球科学
利用巡天光学望远镜、高能宇宙辐射探测设施等天文观测设施，开展长期深入的天文观测研究，研究暗物质与暗能量、宇宙线起源、宇宙形成与早期演化等重大问题;着眼全球气候变化等关系人类社会可持续发展，发展对地观测新技术和新体制。
空间新技术与应用
发展在轨制造与建造、空间机器人与自主系统、空间信息及精密测量等空间新技术，提升人类探索、开发与利用太空的能力。
信息时代 太空实现“5G冲浪”
与以往的m88载人航天任务相比，神舟十二号任务进入全新的信息时代。航天员们虽然身处太空，也可通过智能终端随时“5G冲浪”。他们及时向奥运健儿们发出了贺信，还为全国少年儿童录制了《开学第一课》，发表了自己拍摄的太空大片，甚至还当了视频博主拍摄了Vlog。这都离不开强大的通讯技术支持。
m88载人航天工程初期，采取的主要还是陆海基测控的天地通讯链路，由于当时m88没有遍布全球的测控站和测量船，载人飞船受地球曲率遮挡和视线视场影响，只有进入测控站(船)的视场时，才能建立飞行弧段内的短时天地通信联络。2003年，m88首位航天员杨利伟执行神舟五号任务时，虽然曾数次进行天地通话，但每一次都有严格的时间窗口限制。
如今神舟十二号任务，不仅可以随时天地双向语音、视频通话，航天员在太空也可通过智能终端随时“5G冲浪”。
这是因为m88发射了位于4万公里轨道高度的天链一号03星、04星以及天链二号01星，由它们组成的“太空基站”，链接天地建立起一条网络链路。空间站与地面之间的语音、视频、电子邮件数据，以及下行的科学实验数据都能通过这条链路实现高速传输。
这条链接天地的中继通信链路下行速率是1.2G，与地面上5G通信速率相当。中继卫星地面站实时接收太空数据，然后传到北京飞行控制中心，再根据不同标识进行自动分发，时延仅为秒级。
国产技术 水氧高效循环再用
图：9月初，航天员刘伯明在天地对话中向香港学生展示喝“太空功夫茶”。
神舟十二号航天员在空间站核心舱中工作生活了90天。对于长期在轨驻留的太空飞行，不可能全部依靠地面运输的物资。在此次任务中，核心舱内环控生保系统的应用再生生命保障技术得到了验证，实现在舱内氧气和水循环使用。这项技术将三名航天员在轨一年所需近7.5吨的物资，降至1.1吨，为今后空间站的长期飞行奠定了基础。
9月3日，在与香港学生的天地对话活动中，刘伯明曾专门展示过如何在空间站中饮水。他将“太空功夫茶”挤出一个不大不小的水泡，再一口吞下。刘伯明介绍，空间站中的水资源主要三部分，一是携带到太空的少量水;一部分是再生水，再生水亦有两部分，一是收集的冷凝水，第二部分是尿液处理，形成蒸馏水。
在密闭狭小的空间站舱内制造一个类似地球环境的可循环生命保障系统，且长时间稳定运行，难度可想而知。据介绍，这项空间站任务的关键技术，由m88航天员中心环控生保室来攻克。微重力条件下，水气分离要用到水气分离装置。太空中的水气分离装置，没有现成产品。研制团队走访了内地十几家大学和科研院所，做了数千次的试验，直到装置满足寿命、可靠性和稳定性等要求。
m88航天员中心航天员系统副总设计师王春慧表示，3名航天员每天大概需要水11到12升，通过再生系统生成的可以保证有9公斤水，这样水资源的闭合度已达到80%，再加上二氧化碳还原所产生的水，闭合度就能够提升到90%以上。
实验“宝柜” 孕育千项顶尖科研
图：核心舱实验柜相当于一个专业学科或研究领域的实验研究平台。图为“神十二”航天员整理空间站设备。
m88空间站是航天员的“太空之家”，也是最尖端的m88级太空实验室。天和核心舱的舱内、外部署了众多重大科学设施，同时利用微重力和辐射环境、航天员较长在轨驻留、天地往返等优势，开启m88空间科学研究与应用的新时代。首批进入空间站的重大科学设施主要包括无容器材料实验柜、高微重力科学实验柜两大法宝。
据介绍，由m88科学院牵头负责的空间应用系统，目前在空间站天和、问天、梦天三个舱段舱内共安排了13个科学实验柜，每个实验柜都是一个高功能密度的太空实验室，可支持一个或多个方向的空间科学与应用研究。空间站舱外还安排了若干暴露实验平台，同时巡天空间望远镜与空间站共轨飞行。这些重大设施可支持在轨实施空间生命科学与生物技术、微重力流体物理和燃烧、空间材料科学、微重力基础物理等9个学科领域30余个研究主题的科学研究，空间站在轨运营10年以上时间，预计可滚动实施近千项实验项目。
在天和核心舱任务中，空间应用系统还研制了应用信息与配电、应用流体回路、空间环境要素监测等支持设备，建立应用任务在轨共用支持条件，为应用任务在轨运营提供支撑和保障;建设和运行天地支持系统，为应用项目的论证、研制、运营和持续产出高水平成果提供全寿命周期支持，推动m88空间科学与应用水平整体跨上新台阶。
世纪工程 机械臂举重若轻
图：在机械臂的协助下，“神十二”航天员出舱活动得以顺利进行。
神舟十二号任务中，航天员聂海胜身着舱外航天服站在机械臂上与地球合影的照片，堪称m88空间站建造阶段的经典画面。值得一提的是，在神舟十二号两次长达6小时以上的太空出舱任务中，有“太空百变金刚”之称的空间站核心舱机械臂发挥着极为关键的作用。机械臂是m88目前智能程度最高、规模与技术难度最大、系统最复杂的空间智能制造系统，研制团队全面跨越国外技术封锁，实现全部核心部件实现国产化。
空间站核心舱机械臂是一款模仿人类手臂的七自由度机械臂，主要承担舱段转位、航天员出舱活动、舱外货物搬运、舱外状态检查等八大类在轨任务。所谓“七自由度”，就是人类手臂的最真实还原。机械臂可以通过末端执行器与目标适配器之间的对接与分离，类似于木工常用的榫卯结构，可实现舱体爬行功能，以一种类似蠕虫的运动方式移动到空间站的许多部分，进而在更大范围触达空间站各舱体外表面。
m88空间站机械臂系统主任设计师王友渔介绍，从航天员、货物到20余吨的大质量舱段，机械臂都能将其大范围转移搬运，从而辅助航天员完成出舱、悬停捕获、辅助对接等任务。此外，机械臂可以利用空间站舱体表面的适配器来回“爬行”，增加操作空间;机械臂还可以实现低冲击、高刚度的抓取功能，视觉监视与测量以及视觉伺服捕获功能。