由此可见，即使到了国际空间站持续载人飞行的二十一世纪，水气分离技术和装置以及人体代谢相关的工程设计仍需要在真实环境中进一步检验和探索 。
性能比第一代大幅提升的国际空间站二代加拿大臂（图源：NASA）
2、中国空间站的进阶
中国空间站利用天和核心舱单舱飞行进行关键技术验证 。根据公开报道，各关键技术的验证情况如下——
航天员长期在轨驻留生活和工作保障：天和核心舱相当于一个单舱空间站，其功能和生活、工作设施已经具备长期载人的保障能力 。两个神舟乘组先三个月、再六个月分步验证了半年轮换周期的驻留情况 。考虑到航天器初始状态设置工作量大等因素，首个乘组驻留时间稍短 。
再生式环境控制和生命保障：天和舱配置了一整套再生生保系统，结合航天员的驻留对水、气资源的再生处理、载人环境控制与调节、生保设备维护、物化反应耗材更换等进行了验证，覆盖了长期飞行的工作情况，并对乘组各种工作与生活状态下的代谢情况及载人环境物质平衡进行了实际测试 。
大型柔性太阳电池翼和驱动机构：核心舱太阳翼完成了在轨展开、太阳跟踪和动力学特性辨识 。实验舱太阳翼与之采用同类机构，可以借鉴验证数据 。机械臂辅助舱段转位：大机械臂结合空载运行进行了动力学特性辨识，结合出舱活动辅助航天员运动进行了小载荷运动性能测试，结合天舟二号货运飞船进行了转位动作的在轨试验，验证了臂的重载运行及组合体转位的动力学过程 。
航天员遥操作交会对接：天舟二号货运飞船撤离前，神舟十三号乘组在空间站上对其进行了遥操作交会试验 。
出舱活动：神舟十二、十三两个乘组各进行了两次出舱活动，工作项目由简到繁，对舱外爬行、舱外工具使用及设备安装、机械臂辅助运动、舱内外协同操作、天地协同程序等均进行了验证 。人与气闸舱配合也完成了出舱/回舱全流程验证，考核了大气成分控制及舱外服的功能性能及人-服装-舱接口 。
大型组合体控制：通过神舟飞船与天舟飞船的来访与分离，对变构型组合体的控制方案、控制参数选择、控制模式切换等均进行了验证，也验证了机械臂、太阳翼与舱体控制间的相互影响 。
通过核心舱近一年的飞行验证，空间站建造和稳定运行的关键技术已经确认掌握，空间站的系统方案和包括两实验舱在内的设计状态可以保证航天员在轨长期安全、健康生活，有效开展舱内外工作；载人环境的控制及物资补给符合预期，可以长期稳定运行；大型柔性太阳翼的可靠性及性能得到验证；机械臂可以投入辅助出舱、舱段转位等任务执行；组合体各构型及转位过程均可稳定控制；建造过程中若出现实验舱交会对接和转位故障，工程具备一定的应对能力（如手控遥操作交会和航天员出舱排故等手段） 。在关键技术全面有效验证的基础上，空间站开始建造是稳妥可行的，工程据此转入建造阶段 。
值得一提的是，所有的在轨验证完成后，工程师们都根据天上的情况修正了地面研制相关的模型 。特别是针对微重力环境下的大型机构动力学特性，核心舱专门配置了测量和辨识系统，并设计了太阳翼和机械臂的特定动作，对它们的动力学特性进行了辨识，结合机械臂转位货运飞船的试验对组合体动力学特性做了辨识 。
这是反问题求解的典型应用 。通常的正向设计是已知结构的力学特性求导其响应，并据此设计其功能性能 。这里则用了反演思路，将地面无法测准的响应状态在天上真实环境和真实工作条件下进行测量，反解其频率、模态、阻尼等动力学参数，再根据辨识获得的参数对控制算法及参数进行评估，视情修改 。实践表明这一验证 *** 是成功的，不仅修正完善了空间站自身的控制参数，而且对机械臂、太阳翼及舱段组合体的仿真模型也进行了修正 。通过特性辨识和参数修正，后续两个实验舱进行转位时，动力学仿真预测与实际在轨动作的偏差已经小于3% 。
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