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2022年7月24日14時22分，中國天宮空間站首個(ge) 實驗艙“問天”成功在文昌航天發射場升空，準確進入預定軌道，即將與(yu) 核心艙“天和”完成交會(hui) 對接任務。

圖片來源：新華社

七個(ge) 關(guan) 鍵問題，帶你了解中國航天這次“問天”發射。

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為(wei) 什麽(me) 要發射實驗艙？

中國載人航天工程自1992年起步以來，已經走過30個(ge) 年頭，擁有了獨立自主的運載火箭、載人飛船、貨運飛船、航天員和空間站等多個(ge) 係統，實現了多個(ge) 領域內(nei) 從(cong) 0到1的巨大工程能力突破。

而新階段的目的是建立航天員能長期駐留的空間站平台，開展較大規模的空間應用，為(wei) 經濟社會(hui) 發展提供先進的空間技術平台。

換句話說：以前種樹，現在納涼。此前奠定的載人航天工程技術能力基礎，要“變現”成各種高新航天技術來反哺各方麵的科技發展了。這個(ge) 過程，就需要在太空中通過複雜的空間科學實驗完成。

空間科學實驗的場地，就是天宮所需要的實驗艙。

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為(wei) 什麽(me) 是“問天”和“夢天”？

太空擁有地球上很難複現的特殊條件，如長期穩定的失重環境和空間輻射環境等，也極少受到地球大氣和磁場等的幹擾，便於(yu) 天文觀測。例如，液滴可輕易形成近乎完美的球形，這是在地球上很難做到的，可利用這個(ge) 特點進行新材料實驗。

所有實驗櫃都采用模塊化方式設計，方便實驗和維護

圖片來源：中國載人航天、中國科學院）

為(wei) 充分利用太空環境的特點，我國將在天宮空間站設置25個(ge) 科學實驗櫃，兩(liang) 大實驗艙也將進行一定分工，術業(ye) 有專(zhuan) 攻，分別專(zhuan) 注於(yu) 空間生命科學和微重力科學研究。

通過外置的實驗平台，進行空間輻射和空間環境相關(guan) 實驗。未來的巡天太空望遠鏡，也將與(yu) 空間站共軌飛行，進行天文觀測。

“問天”和“夢天”，就是空間站兩(liang) 個(ge) 實驗艙的名字，它們(men) 與(yu) 長征、神舟、天舟、天和、天宮等詞匯共同構建了載人航天特有的浪漫氣質。

3

為(wei) 什麽(me) “問天”先發？

核心原因在於(yu) “問天”實驗艙很特殊。它既是專(zhuan) 注於(yu) 空間生命科學的實驗艙，也是另一個(ge) “核心艙”。

“問天”可看作是“天和”核心艙的備份，具備空間站統一管理和控製能力，帶有航天員生命維持係統。在未來兩(liang) 個(ge) 航天員班組輪換階段，共有6名航天員駐留天宮空間站，兩(liang) 大艙段各自容納三名航天員的工作與(yu) 生活。

巨大的“問天”實驗艙（圖片來源：中國航天科技集團）

同時，它也將接過航天員出艙行走的重任。在對接多個(ge) 艙段後，“天和”核心艙的節點艙部分必須處在長期加壓狀態，很難再進行出艙行走作業(ye) ，功能被“問天”的氣閘艙取代。

此外，該實驗艙還自帶一個(ge) 小型機械臂，相比已有的主機械臂雖小了一圈，卻擁有更高的末端定位和定姿態精度，更容易實現複雜的艙外作業(ye) 。

所以，多個(ge) 兼職功能使得“問天”必須先發。

4

誰來發“問天”？

“問天”是個(ge) 不折不扣的巨無霸：它重達20噸級，長度17.9米，甚至比“天和”核心艙還要長出一截來。在整個(ge) 人類載人航天史上，它是單一艙段長度的新紀錄。那麽(me) ，發射難度可想而知。

長征五號基本型和B型運載火箭對比圖（圖源：Memorian-QN）

發射它的將是我國的長征五號B火箭。

與(yu) 長征五號火箭這個(ge) 57米高的“大胖子”相比，它是一個(ge) 約53.7米的“矮胖子”。它移除了約11.5米長的芯二級，是一個(ge) 典型的“一級半（芯一級+助推器）”構型，但使用了更大更長的整流罩，用於(yu) 在火箭發射期間保護航天器。新版整流罩長度達到了20.5米、直徑5.2米，足以保護巨大的天宮空間站各艙段。

長征五號B型火箭是專(zhuan) 注於(yu) 近地軌道重型大體(ti) 積載荷運輸的“大國重器”，也是天宮空間站的建設中的“頭號功臣”。

5

誰來接“問天”？

“問天”發射後，將實現我國首次在空間站有人駐留情況下交會(hui) 對接。

目前，三名航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲已經在天宮中迎接“問天”。而他們(men) 所屬的神舟十四號任務，也是我國載人航天史上一次具有裏程碑意義(yi) 的任務。一方麵，他們(men) 要完成天宮空間站的主體(ti) 建設；另一方麵，該乘組完全由新一代（第二批）航天員組成，也是曆史上首次。

蔡旭哲，陳冬，劉洋（圖片來源：中國載人航天）

如此重要的任務，全部由“新人”完成，可見他們(men) 已經完全扛起了中國航天的大梁。而隨著我國空間科學研究越發深入，我國的第三批航天員也在培訓中，他們(men) 之中也開始有了專(zhuan) 門從(cong) 事研究的“載荷專(zhuan) 家”。

6

“問天”對接到哪裏？

“問天”是個(ge) 20噸級的大個(ge) 子，必須在飛行方向與(yu) “天和”核心艙的節點艙對接，這裏擁有最全麵穩妥的多種交會(hui) 對接輔助係統。在此前幾天，對接於(yu) 此處的天舟三號貨運飛船已功成身退，最終從(cong) 天宮撤離並焚毀於(yu) 大氣中。

在確認對接後，“問天”並不能長期占用這個(ge) 寶貴的對接位置。畢竟未來還會(hui) 有“夢天”實驗艙、貨運和載人飛船等在此對接，它需要在機械臂輔助下進行90度的轉位，整體(ti) 從(cong) “一字型”變成“L字型”，整個(ge) 過程對於(yu) 可靠性和穩定性的要求可想而知。

天宮空間站的最終形態（圖片來源：中國載人航天）

等到年內(nei) “夢天”來訪後，天宮空間站設計的“T字型”結構將建造完畢，正式落成。未來可基於(yu) 節點艙，拓展新的核心艙和實驗艙，建造百噸級的更大空間站。

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“問天”對接後要幹什麽(me) ？

對接並轉位後的首要任務，是開啟生命維持係統，航天員入駐實驗艙。組裝各個(ge) 科學實驗櫃，開啟先期的多個(ge) 學科既定實驗，確保實驗艙整體(ti) 工作狀態達到預期。

它配置了能進行生命生態、生物技術和變重力科學研究的實驗櫃，可支持開展多種類植物、動物、微生物等在空間條件下的生長、發育、遺傳(chuan) 、衰老等響應機理研究，有力推動我國在生命生態、生物技術和變重力科學等重大前沿科技突破。

在神舟十四號任務期間，三名航天員也將從(cong) 這裏進行2-3次出艙行走，完成艙外作業(ye) 。新版的天宮課堂，也將在嶄新的“問天”實驗艙內(nei) 進行。同時，它還要為(wei) 即將到來的神舟十五號任務，提供天宮的第二間“臥室”。

新一節天宮課堂將在嶄新的實驗艙中進行（圖片來源：CCTV）

總體(ti) 上，“問天”實驗艙的升空，標誌著我國載人航天工程正式進入空間科學實驗和技術探索的新階段，一個(ge) 全新的國家太空實驗室即將建成，中國在進入太空時代的路上更進一步！

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