同义词天和（空间站核心舱）一般指天和核心舱
天和核心舱主要用于中国空间站统一控制和管理，具备长期自主飞行能力，可支持航天员长期驻留，开展航天医学、空间科学实验和技术试验，起飞质量22.5吨，是中国自主研制的规模最大、系统最复杂的航天器。后续，天和核心舱先后迎接天舟货运飞船和神舟飞船的访问，在全面完成空间站关键技术验证后，与问天实验舱、梦天实验舱实施交会对接，完成中国空间站三舱组合体在轨组装建造 [71]。
2021年4月29日11时23分，天和核心舱由长征五号B遥二运载火箭搭载发射，在中国文昌航天发射场点火升空，约494秒后，天和核心舱与火箭分离，进入预定轨道；12时36分，天和核心舱的太阳能帆板两翼展开且工作正常，发射任务取得成功 [71]。
- 中文名
- 天和核心舱 [1]
- 外文名
- Tianhe Core Module [69]
- 发射时间
- 2021年4月29日11时23分 [6]
- 发射场地
- 文昌航天发射场 [5]
- 研制国家
- 中国
- 研制单位
- 中国航天科技集团有限公司
- 空间站总设计师
- 杨宏 [74]
- 舱段功能
- 空间站控制管理及空间试验 [71]
中国载人航天工程研制中国空间站的总体构型是3个舱段，包括天和核心舱、“问天”实验舱和“梦天”实验舱，整体呈T字构型。中国空间站的设计寿命为15年，长期在轨稳定运行。在空间站关键技术验证阶段，除了此次发射的天和核心舱之外，中国还将发射2艘载人飞船和2艘货运飞船，完成空间站推进剂补加、再生生保、柔性太阳电池翼和驱动机构、大型柔性组合体控制、组装建造、舱外操作、在轨维修等七大关键技术验证，为实施空间站组装建造和长期运营任务奠定基础 [65]。
根据飞行任务规划，空间站工程分为关键技术验证，建造和运营分3个阶段实施，其中关键技术验证阶段安排了长征五号B运载火箭首飞、天和一号试验核心舱、神舟飞船、天舟飞船等6次飞行任务；建造阶段安排了问天舱、梦天舱、神舟飞船、天舟飞船等6次飞行任务 [1] [52]。
中国空间站命名为天宫，具有鲜明的中国特色和时代特征，经过总体方案优化、通过交会对接和转位组装构成空间站本体。其基本构型包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱，每个舱段规模20吨级。空间站在轨运行期间，由神舟载人飞船提供乘员运输，由天舟货运飞船提供补给支持。空间站设计寿命10年，可根据需要，通过维护维修进一步延长寿命。额定乘员3人，乘组轮换期间短期可达6人 [1]。
天和舱用于空间站的统一管理和控制以及航天员生活，有3个对接口和2个停泊口。停泊口用于问天舱、梦天舱与天和舱组装形成空间站组合体；对接口用于神舟飞船、天舟飞船及其他飞行器访问空间站 [1]察拜纹。
空间站天和核心舱
空间站天和核心舱2019年9月，天和核心舱首先完成初样研制转入正样研制阶段。随后在天和核心舱出厂前和匙劝问天实验舱出厂前各开展了一次三舱联试试验 [79]。
天和核心舱研制照片 [52]2021~2022年，中国将按照任务规划接续实施11次飞行任务，蒸察项包括3次舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射，于2022年完成空间站在轨建造，实现中国载人航天工程“三步走”发展战略“第三步”的任务目标 [12]和店再签。
天和核心舱任务是11次飞行任务中的第1次，标志着中国空间站在轨组装建造全面展开。随后，天舟二号货运飞船和神舟十二号载人飞船将紧跟其后，“接力”发射 [12]阀归燥。
中国空间站由一段核心舱及两段实验舱以T字形布局组成。两段实验舱分别位于核心舱的左右两侧长期停靠对接，而货运飞船及后续的载人航天飞船则会在核心舱的前后两端完成对接 [12]欠胶霸。
中国空间站天和核心舱1：1模型曾亮相珠海展览，核心舱长16.6米，主要用于空间站的控制和管理，具备长期自主飞行能力，能支持航天员长期驻留，还能支持开展航天医学和空间科学实验。核心婶提舱包括节点舱、生活控制舱和资源舱三部分，有三个对接口和停泊口，对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站；停泊口用于两个实验舱与核心舱组装形成空间站组合体，另有一个出舱口供航天员出舱活动。 [12]
中国空间站未来将形成“三舱三船”构型，其中的“三舱”包括：天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱 [59] [60]。
天和核心舱详解
- 总体设计
天和核心舱是中国空间站组合体控制和管理的主份舱段，是未来空间站的管理和控制中心。天和舱可支持3名航天员长期在轨驻留，支持开展舱内外空间科学实验和技术试验，是中国研制的最大航天器。天和核心舱具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验等能力；其密封舱内配置有工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区及锻炼区，能够为航天员工作和生活提供舒适良好的保障条件。为了让航天员在太空中的长期生活更加舒适，核心舱在设计上较过去有了很大突破，供航天员工作生活的空间约50立方米；未来加上2个实验舱后，整个空间站的空间能够达到110立方米 [65-66]。天和核心舱与后续舱段构成空间站组合体，将长期在轨运行。组合体在轨运行寿命不小于10年，并可通过维修维护延长使用寿命 [77]。
- 舱体结构
天和核心舱结构：由节点舱、小柱段、大柱段、后端通道及资源舱组成 [43]，舱内安装3个科学实验机柜和1个应用任务公用支持机柜，舱外预留载荷挂点，配置了大机械臂。配备3个对接口和2个停泊口 [44] [61]。
核心舱结构示意图 [51]- 功能分区
天和核心舱为了让航天员实现更久的在轨停留，生活舱做了精心设计 [65-66]。舱内实现水资源的循环利用，保障航天员在轨长期驻留，大量减少了氧气、水等消耗品的上行携带量。配置有主动温控流体回路-即空调系统，保证空气温度、湿度和仪器设备工作温度在适宜范围内，确保驻留的安全性和舒适性 [44]。
天和舱的就餐区域配备食品加热、冷藏、饮水设备和可收放餐桌，方便航天员就餐。锻炼区配备有太空跑台、太空自行车，为航天员在轨锻炼提供条件。为了提高航天员工作生活便利性和舒适度，采用了情景照明技术和WIFI通信技术，可轻松便捷控制照明设备开关、查询站上物资存储情况、与地面视频通话。通过天地通信链路和视频通话设备，可实现空间站与地面的双向频通话和收发电子邮件 [44]。
- 柔性太阳翼
天和核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳电池翼，双翼展开面积可达134平方米，这是中国首次采用柔性太阳翼作为航天器的能量来源。与传统刚性、半刚性的太阳电池翼相比，柔性翼体积小、展开面积大、功率重量比高，单翼即可为空间站提供9千瓦的电能，在满足舱内所有设备正常运转的同时，也完全可以保证航天员在空间站中的日常生活 [49]。比起传统的刚性、半刚性太阳翼，柔性翼全部收拢后只有一本书的厚度，仅为刚性太阳翼的1/15。基板采用超薄型轻质复合材料，对用来防护空间环境的胶层的涂覆厚度也进行了严格控制 [49]。
空间站天和核心舱
空间站天和核心舱天和核心舱发射采用的长征五号B遥二运载火箭 [71]是在长征五号基础上，为满足中国载人空间站工程需求，按“通用化、系列化、组合化”设计思想研制的一款新型大型运载火箭。火箭全长约53.7米，构型上采用一级半构型，由直径5米的芯一级+4个直径3.35米的助推器+舱罩组合体组成，其采用的少级数设计理念和箭地接口的零秒连接器等技术，有效提升了火箭的固有可靠性和安全性；长征五号B火箭整流罩长20.5米、直径5.2米，是中国现役有效载荷容积最大的火箭整流罩，能更好地满足空间站舱段发射任务需要；该火箭采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂，起飞重量约849吨，近地轨道运载能力大于22吨，是中国现役近地轨道运载能力最大的运载火箭 [76]。
长征五号B火箭于2020年5月5日成功首飞，代表了中国运载火箭技术的最高水平 [66]。2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭将空间站首个舱段天和核心舱送入预定轨道 [76]，是长征五号B火箭的首次应用性发射，也是中国空间站建造的开局之战 [66]。
长征五号B火箭的技术先进性主要是4个方面：
二是具备了低温火箭"零窗口”发射能力，通过可靠性提升和流程优化，提高火箭各系统对“零窗口”发射的适应性以更好地满足后续实验舱与核心舱进行空间交会对接的飞行需要。
三是研制了大直径舱箭分离技术。由于空间站天和核心舱段的体积和质量很大，舱箭分离需要考虑可靠性、冲击环境等多个方面的因索。舱箭分离应用了可靠性更高的解锁技术，并采取了一系列的减振降噪技术，将分离冲击降到最小。
四是新研制大推力直接入轨技术。作为一级半构型的火箭，在入轨姿态、入轨精度和分离安全控制三个方面攻关，长征五号B可直接将天和核心舱送入预定轨道，保证一级发动机关机时，约140吨推力在几秒钟之内消失后，核心舱急“刹车”停靠在指定位置 [66]。
基本参数 | |
|---|---|
舱体总长 | 16.6米 [43] |
最大直径 | 4.2米 [43] |
起飞质量 | 22.5吨 [43] [51] |
动力配置 | 4台轨控发动机、22台姿控发动机、4台霍尔电推进发动机 [45] |
（以上图片来源： [53-55]）
2021年4月23日，天和核心舱与长征五号B遥二运载火箭组合体已转运至发射区，后续按计划开展发射前的各项功能检查、联合测试等工作，发射场设施设备状态良好 [2] [4]。
2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭已完成推进剂加注 [3]。
天和核心舱准备发射
天和核心舱准备发射2021年4月29日11时23分，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱，在海南文昌航天发射场发射升空 [5-6]。
2021年5月9日10时24分，长征五号B遥二运载火箭末级残骸已再入大气层，落区位于东经72.47°，北纬2.65°周边海域，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁 [7]。
在2021年~2022年间，中国将接续实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射，于2022年完成空间站在轨建造，实现中国载人航天工程“三步走”发展战略第三步的任务目标 [13]。
- 天舟二号对接
2021年5月29日20时55分，搭载天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭，在中国文昌航天发射场准时点火发射，约604秒后，飞船与火箭成功分离，精确进入预定轨道，21时17分，太阳能帆板两翼展开工作，发射取得成功 [15]。
天舟二号货运飞船入轨后完成入轨状态设置，于2021年5月30日5时01分，采用自主快速交会对接模式，精准对接于天和核心舱后向端口，整个过程历时约8小时 [14]。天舟二号携带了航天员生活物资、舱外航天服及空间站平台设备、应用载荷和推进剂等，与天和核心舱完成交会对接后，转入组合体飞行阶段，将按计划开展推进剂补加和空间站应用项目设备测试等工作 [8] [14]。
天和核心舱与天舟二号成功对接- 神十二对接
神州十二号与天和核心舱交会对接2021年6月17日15时54分，神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱（船）组合体，整个交会对接过程历时约6.5小时。这是天和核心舱发射入轨后，首次与载人飞船进行的交会对接 [9]。随后，航天员乘组从返回舱进入轨道舱。按程序完成各项准备后，先后开启节点舱舱门、核心舱舱门。17日18时48分，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，标志着中国人首次进入中国空间站 [10]。
- 出舱工作
北京时间2021年7月4日14时57分，经过约7小时的出舱活动，神舟十二号航天员乘组密切协同，完成出舱活动期间全部既定任务，航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱，标志着中国空间站阶段航天员首次出舱活动取得成功 [16]。
2021年8月20日8时38分，航天员聂海胜成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门，截至10时12分，航天员聂海胜、航天员刘伯明身着中国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服，已先后从天和核心舱节点舱成功出舱，并已完成在机械臂上安装脚限位器和舱外工作台等工作。 [18]
- 神十二撤离
北京时间2021年9月16日8时56分，神舟十二号载人飞船与空间站天和核心舱成功实施分离 [19]。9月17日13时30分许，神舟十二号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，安全降落在东风着陆场预定区域 [20]。
- 天舟二号绕飞
北京时间2021年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 [21]。
中国空间站构型
中国空间站构型- 天舟三号对接
北京时间2021年9月20日15时10分，搭载天舟三号货运飞船的长征七号遥四运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，约597秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，15时22分，飞船太阳能帆板展开且工作正常，发射取得成功 [33-34]。
天舟三号货运飞船入轨后完成入轨状态设置，于北京时间2021年9月20日22时08分，采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站天和核心舱后向端口，整个过程历时约6.5小时 [35]。
天舟三号装载了航天员生活物资、舱外航天服及出舱消耗品、空间站平台物资、部分载荷和推进剂等，与天和核心舱及天舟二号组合体完成交会对接后，转入三舱（船）组合体飞行状态 [35]。中国载人航天工程发射任务取得20战20捷 [34] [36]。
- 神十三对接
2021年10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船入轨后完成入轨状态设置，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱（船）组合体，整个交会对接过程历时约6.5小时 [23]。
2021年10月16日10时，航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入天和核心舱，后续按计划开展相关工作 [24]。
- 神十三乘组出舱
北京时间2021年11月7日18时51分，航天员翟志刚开启天和核心舱节点舱出舱舱门，截至20时28分，航天员翟志刚、航天员王亚平身着中国新一代“飞天”舱外航天服，先后从天和核心舱节点舱成功出舱。两名出舱航天员将在机械臂支持下，配合开展机械臂悬挂装置与转接件安装和舱外典型动作测试等作业。期间，在舱内的航天员叶光富配合支持两名出舱航天员开展舱外操作。11月8日1时16分，经过约6.5小时的出舱活动，神舟十三号航天员乘组完成出舱活动全部既定任务，航天员翟志刚、航天员王亚平安全返回天和核心舱，出舱活动取得成功 [80-81]。
北京时间2021年12月26日18时44分，神舟十三号航天员叶光富打开天和核心舱节点舱舱门，航天员叶光富于18时50分、航天员翟志刚于19时37分，先后从天和核心舱节点舱出舱，后续协同开展空间站舱外全景相机C抬升、自主携物转移验证等操作。期间，驻守舱内的航天员王亚平配合地面操控机械臂，支持两名出舱航天员开展舱外作业。12月27日00时55分，经过约6小时，神舟十三号航天员乘组完成第二次出舱全部既定任务，航天员翟志刚、航天员叶光富安全返回天和核心舱，出舱活动取得成功 [82-83]。
- 天舟二号转位
北京时间2022年1月6日凌晨，机械臂成功捕获天舟二号货运飞船。6时12分转位试验开始，天舟二号货运飞船与天和核心舱解锁分离后，在机械臂拖动下以核心舱节点舱球心为圆心进行平面转位；尔后，反向操作，直至货运飞船与核心舱重新对接并完成锁紧。6时59分，经过约47分钟的跨系统密切协同，空间站机械臂转位货运飞船试验取得成功，这是中国首次利用空间站机械臂操作大型在轨飞行器进行转位试验 [63]。
- 天舟二号撤离
北京时间2022年3月27日15时59分，天舟二号货运飞船完成空间站组合体阶段全部既定任务，撤离空间站核心舱组合体 [26]。
- 神舟十三撤离
北京时间2022年4月16日0时44分，神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱成功分离，神舟十三号航天员乘组在空间站组合体工作生活了183天，刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的纪录。 [27]
- 天舟三号对接
天和舱内景
- 天舟四对接
北京时间2022年5月10日01时56分，搭载天舟四号货运飞船的长征七号遥五运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，2时23分，飞船太阳能帆板展开工作，发射取得成功 [37]。历经约6.5小时后，2022年5月10日8点56分 [38]，天舟四号完成与空间站核心舱后向对接。这是2022年空间站建造任务的首次发射，正式开启了中国空间站全面建造的大幕 [39-40]。
- 神十四对接
据中国载人航天工程办公室消息，在神舟十四号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，航天员乘组从返回舱进入轨道舱。按程序完成各项准备后，航天员陈冬成功开启天和核心舱舱门，北京时间2022年6月5日20时50分，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲依次全部进入天和核心舱。后续，航天员乘组将按计划开展相关工作 [31]。
2022年7月5日消息，中国空间站组合体由天和核心舱、天舟三号、天舟四号和神舟十四号载人飞船组成“一舱三船”构型，未来天舟三号的撤离，主要是为后续问天实验舱与天和核心舱交会对接腾出对接口 [32]。
- 天舟三撤离
- 问天舱对接
- 问天舱转位
2022年9月30日12时44分，经过约1小时的天地协同，问天实验舱完成转位。转位期间，问天实验舱首先完成相关状态设置，而后与天和核心舱分离，之后采用平面转位方式完成转位，并与节点舱侧向端口再对接 [56]。
- 梦天舱对接
2022年4月17日下午3时，中国载人航天工程办公室介绍，根据任务计划安排，2022年将实施6次飞行任务，完成中国空间站在轨建造。其中：10月发射梦天实验舱与核心舱对接，之后空间站三舱形成“T”字基本构型，完成中国空间站在轨建造 [28]。
2022年11月1日4时27分，梦天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口，整个交会对接过程历时约13小时 [57]。
2022年11月3日，随着空间站梦天实验舱完成转位，中国空间站天和核心舱、问天实验舱与其形成T字基本构型 [58]。
中国空间站三舱齐聚天宇，形成T字基本构型- 天舟五飞行
2022年11月12日，天舟五号货运飞船在文昌航天发射场发射入轨，并首次实现了2小时自主快速交会对接，创造了世界纪录。这一技术突破对于提升我国空间交会对接水平，提升空间站任务应急物资补给能力具有重要意义 [85]。
2023年5月5日15时26分，天舟五号货运飞船撤离空间站组合体，转入独立飞行阶段 [86]。
- 神十五对接
北京时间2022年11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船入轨后，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时 [62]。
- 天舟六对接
北京时间2023年5月11日5时16分，天舟六号货运飞船入轨后完成状态设置，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。交会对接完成后，天舟六号将转入组合体飞行段 [84]。
- 神十六对接
据中国载人航天工程办公室消息，神舟十六号载人飞船入轨后，于北京时间2023年5月30日16时29分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约6.5小时。按任务计划，3名航天员随后将从神舟十六号载人飞船进入空间站天和核心舱。神舟十五号航天员乘组已做好迎接神舟十六号航天员乘组进驻各项准备工作。 [87]
天舟六号对接天和核心舱 [84]- 神舟十七号对接
根据中国载人航天公布的2023年度载人航天任务基本情况，神舟十七号载人飞船将于2023年10月在酒泉卫星发射中心发射，飞行乘组由3名航天员组成，神舟十七号飞船将对接于空间站核心舱前向端口，形成三舱三船组合体。 [88]
神舟十七号载人飞船入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。按任务计划，3名航天员随后将从神舟十七号载人飞船进入空间站天和核心舱。神舟十六号航天员乘组已做好迎接神舟十七号航天员乘组进驻各项准备工作。 [89]
- 天舟七号货运飞船对接
2024年1月17日22时27分，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，天舟七号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，之后飞船太阳能帆板顺利展开，发射取得圆满成功。 [90]天舟七号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，于北京时间2024年1月18日1时46分，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。交会对接完成后，天舟七号将转入组合体飞行段。 [91]
神舟十八号对接
2024年4月25日，神舟十八号载人飞船在长征二号F运载火箭的有力托举下，从酒泉卫星发射中心点火升空，搭载着叶光富、李聪、李广苏3名航天员执行太空任务。 [92]
此次任务是中国空间站应用与发展阶段第3次载人飞行任务，也是载人航天工程第32次飞行任务。按计划，按计划，神舟十八号载人飞船入轨后，将采用自主快速交会对接模式，约6.5小时后对接于天和核心舱径向端口，形成三船三舱组合体。 [92]
2021年7月22日上午8时，天和核心舱组合体轨道参数为：远地点高度约394.9千米；近地点高度约384千米；倾角41.581°；高度约389.47千米；速度约7.68千米/秒 [17]。
天和核心舱担负着中国空间站建造的多项关键技术验证任务，具体包括：
- 再生生保技术
为让航天员得到更好补给。此前中国航天员在轨飞行时间的最高纪录是33天，航天员生存所必需的水和氧气由航天器直接送入太空。为了让航天员实现更久在轨停留，核心舱设计了完整的再生式生命保障系统。航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水方式回收，排泄的尿液也会回收净化，重新作为饮用水和生活用水使用。而电解制氧时产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳，将通过化学反应生成氧气 [68]。再生生保系统为航天员提供良好的载人环境，满足航天员在轨的物质代谢需求。其中，将航天员排出湿气收集成冷凝水，尿液回收再处理成饮用水和电解制氧，整个水的回收效率优于95%，水利用效率优于83%，均满足指标要求，通过这项技术，大大降低了通过货运飞船上行携带航天员饮用水和氧气的需求量 [74]。
- 先进通信技术
让天地通话畅通无阻。核心舱密封舱内配置了工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区等6个区域。航天员手握一部手机，能够实现航天员之间快速通话，还能通过手机APP控制不同区域的照明。尤其在中继终端产品的帮助下，航天员从核心舱往地面发送语音、视频、数据的速率相当于地面5G通信速率的几十倍，保障地面与空间站的联络畅通无阻 [68]。
- 太空电站技术
让能源持续不断。“太空家园”需要太空电站。核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳电池翼，双翼展开面积可达134平方米，这是中国首次采用柔性太阳电池翼作为航天器的能量来源。柔性翼体积小、展开面积大、功率重量比高，单翼即可为空间站提供9千瓦的电能，既能满足舱内所有设备正常运转，也能保证航天员在空间站中的日常生活。当空间站运行到太阳无法照射的阴影区时，还有锂离子蓄电池为舱体供电 [68]。
- 机械臂技术
为助力建造运营近地轨道建设空间站，需要掌握大型空间设施的建造技术和运营管理技术，具备强大的维护维修升级能力。此次天和核心舱配备了一条强大的空间站机械臂，它主要承担着悬停飞行器捕获、辅助航天员舱外活动、舱外货物搬运、舱体状态检查、载荷照料等重要任务 [68]。
- 电推进技术
为了空间飞行节省推进剂，减少能源消耗，天和核心舱推进系统除了采用常规动力以外，还额外配置了电推进发动机，这也是中国首次将电推进动力应用到航天器上。电推进系统能够辅助空间站维持在原定轨道上正常运转，可有效节省核心舱自带推进剂的消耗 [68]。
空间站天和核心舱入轨
空间站天和核心舱入轨天和核心舱的电源分系统作为四大关键技术之一，充当着未来空间站“太空电站”的作用。柔性太阳电池翼集合了大面积轻量化、重复展收高可靠、低轨10年在轨长寿命、刚柔并济高承载等四大全新技术。
天和核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳电池翼，双翼展开面积可达134平方米，这是中国首次采用柔性太阳电池翼作为航天器的能量来源，与传统刚性、半刚性的电池翼相比，柔性翼体积小、展开面积大、功率质量比高，单翼即可为核心舱提供9千瓦的电能，在满足舱内所有设备正常运转的同时，也完全可以保证航天员在空间站中的日常生活；柔性翼全部收拢后只有一本书的厚度，仅为刚性翼的1/15。
对于天和核心舱而言，柔性翼能否成功展开直接关系到空间站任务的成败。核心舱太阳翼采用了6台有源机构三维五步展开。展开过程持统40分钟。首先15发火工品起爆，解除太阳翼与小柱段舱壁的固定；紧接着，拾升机构将太明翼从舱壁上立起；最后，展开锁定机构将2个太阳电池阵向两侧展开。约束释放机构解除收藏箱的约束：最后，伸展机构带动太阳电池翼完全展开 [65]。大型柔性太阳电池翼及其电源技术，自2021年核心舱发射到2022年4月，持续为核心舱及其组合体提供了能源，经过评估，发电能力近10千瓦，超出了设计预期，在出舱活动、交会对接、机械臂转位等能源需求较大的任务中提供了充足的能源供给 [74]。
为天和核心舱和空间站长期在轨稳定运行，确保航天员长期驻留和站内安全，在空间站运行到太阳无法照射的阴影区时，核心舱配备的锂离子蓄电池为整个核心舱供电，研制方攻克多项关键技术，研制了一种满足空间站运行需求的长寿命、大容量、高安全性的锂离子蓄电池。核心舱共有6组锂离子蓄电池，每组有66个单位电池。针对锂电池使用时的单体电池的过充保护，采用一套智能化的充电管理系统，以实现高精度、高可靠，高安全的锂电充电控制 [65]。
控制力矩陀螺 [50]天和核心舱的空间稳定运行采用的控制力矩陀螺，是航天器姿态控制的惯性执行部件，通过高速旋转的飞轮获得角动量，并通过改变角动量的方向来对外输出力矩。相较传统的RCS姿控系统，除了零燃料消耗的天然优势，还有对航天器柔性部件干扰最小化的优势，对于大型空间站而言，更是不可或缺的核心技术装备 [50]。
中国空间站使用的控制力矩陀螺是角动量最大的1500Nms，并采用了两舱“6+6”的配置。其中6台安装在天和核心舱大柱段与小柱段连接锥面外壁上，另外6台则将安装在问天实验舱。这一配置正是组合体系统级的先进之处，可以融合使用，通过总网络按需重构 [50]。
天和核心舱安装的6台大型控制力矩陀螺 [50]
天和核心舱安装的6台大型控制力矩陀螺 [50]天和核心舱的30台姿轨控发动机中有4台是HET-80霍尔推力器，单台推进器最大推力80mN（这样大小的力如果放在地面上，仅能举起8根头发），额定功率1.35千瓦，是人类首次在载人航天领域应用电推进系统 [46]。
由于太空中的重力和阻力很小，实际上仅仅需要很小的推力就可以做到轨道保持。霍尔电推进系统，以其比冲高、寿命长、控制精度高（推力小）等特性，可以“细水长流”地发挥作用，辅助空间站抵抗轨道衰减，使其维持在原定轨道上正常运转。更重要的是，霍尔电推进系统可有效节省核心舱自带推进剂的消耗，要比常规动力燃料消耗低一个数量级 [47]。
HET-80点火照片 [47]
HET-80点火照片 [47]空间站核心舱机械臂展开长度为10.2米，最多能承载25吨的重量，是空间站任务中的“大力士”。其肩部设置了3个关节、肘部设置了1个关节、腕部设置了3个关节，每个关节对应1个自由度，具有七自由度的活动能力。通过各个关节的旋转，空间站核心舱机械臂能够实现自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作，为航天员开展出舱任务提供强有力的保证。 [48]
除支持航天员出舱活动外，天和核心舱机械臂还承担舱段转位、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等在轨任务，是同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统 [48]。为扩大任务触及范围，空间站核心舱机械臂还具备“爬行”功能。由于核心舱机械臂采用了“肩3+肘1+腕3”的关节配置方案，肩部和腕部关节配置相同，意味着机械臂两端活动功能是一样的。机械臂通过末端执行器与目标适配器对接与分离，同时配合各关节的联合运动，从而实现于舱体上的爬行转移 [48]。
机械臂转位货运飞船示意图 [43]2022年2月，中国空间站天和核心舱成功发射，神舟十二号、十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接，入选科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）发布2021年度中国科学十大进展 [25]。
2021年4月28日，中国载人航天办公室现发布天和核心舱飞行任务标识。该任务标背景以宇宙和地球为主，描绘了天和核心舱由长征五号B运载火箭发射入轨时的情景，象征着天和核心舱在璀璨星河间翱翔寰宇，持续探索近地空间的伟大使命和美好愿景 [73]。
天和核心舱飞行任务标识 [73]
天和核心舱飞行任务标识 [73]2021年4月29日是天和核心舱的发射日，中国集邮有限公司特别发行《中国空间站天和核心舱飞行任务纪念》纪念邮折 [67]。
天和核心舱作为中国空间站3个大型舱段之一，负责空间站平台的统一管理和控制，并作为目标飞行器支持来访飞行器交会对接、转位与停泊。由于天和核心舱是第一个发射并独立运行的空间站舱段，它拥有完备的平台功能和少量载荷支持能力 [64]。
天和核心舱的机械臂试验，初步检验了利用机械臂操作空间站舱段转位的可行性和有效性，验证了空间站舱段转位技术和机械臂大负载操控技术，为后续空间站在轨组装建造积累了经验 [63]。
空间站天和核心舱完成了关键技术验证阶段的任务，达到了预期目的。截至2022年4月，天和核心舱在轨运行，状态正常，在轨各项运行参数稳定 [74]。（中国载人航天网 评）
中国科技馆展出的空间站天和核心舱等比模型
中国科技馆展出的空间站天和核心舱等比模型
