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当前，中国空间站已经转入为期10年以上的应用与发展阶段。在2023中国航天大会上，中国空间技术研究院空间站系统总指挥王翔表示，未来，中国空间站最大将可扩展为180吨级六舱组合体。
作为国家太空实验室，中国空间站的重要任务便是持续滚动开展各类科学实验和技术试验。王翔特别提到，空间站的货物气闸舱也将是重要的实验空间，不仅能作为载荷的工作间，在轨组装卫星，开展舱外设备维修，还可以作为微重力及真空环境实验室。
同时，中国空间站也将是航天器的“太空母港”。后续将发射的巡天空间望远镜，就将由空间站提供推进剂补加、轨道维持、能量传输、试验数据传输和维修维护等服务。“未来，还有更多的航天器将接受‘母港’的在轨服务。”
天宫空间站有航天员长期驻留，降低了在轨设施建造的难度。王翔表示，有人的参与，便能进行大型空间复杂设施的在轨组装建造。空间站还有望配置3D打印设备，此外，能够自行规划、诊断、编程、决策的空间智能机器人，也将成为航天员舱内外作业的助力。
未来10年，空间站自身也将不断升级完善。王翔透露，随着智能化技术的发展，空间站网络将随着地面技术的发展而不断升级，数字孪生的“数字空间站”将越发精细、可信。利用先进信息技术，科技人员对航天器运营管理分析能力都将提升。
在设计建造过程中，空间站就已经预留了大型载荷挂点和扩展试验平台接口。王翔表示，目前，任务规划了多功能扩展舱，将停泊在核心舱前向对接口，最大可扩展为180吨级六舱组合体，支持舱段级应用项目。可展开式充气密封舱也可作为扩展舱体，将为载人月球探测、太空移民居住舱等进行先期验证。
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