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

圖片來源：新華社

七個關鍵問題，帶你了解中國航天這次“問天”發射。

中國載人航天工程自1992年起步以來，已經走過30個年頭，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系統，實現了多個領域內從0到1的巨大工程能力突破。

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

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面的科技發展了。這個過程，就需要在太空中通過復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。

空擁有地球上很難復現的特殊條件，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干擾，便于天文觀測。

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，可利用這個特點進行新材料實驗。

所有實驗柜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）

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

“問天”和“夢天”，就是空間站兩個實驗艙的名字，它們與長征、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。

核心原因在于“問天”實驗艙很特殊。它既是專注于空間生命科學的實驗艙，也是另一個“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制能力，帶有航天員生命維持系統。

在未來兩個航天員班組輪換階段，共有6名航天員駐留天宮空間站，兩大艙段各自容納三名航天員的工作與生活。

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。在對接多個艙段后，“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，功能被“問天”的氣閘艙取代。

此外，該實驗艙還自帶一個小型機械臂，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，更容易實現復雜的艙外作業。

所以，多個兼職功能使得“問天”必須先發。

“問天”是個不折不扣的巨無霸：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。

那么，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。

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型火箭是專注于近地軌道重型大體積載荷運輸的“大國重器”，也是天宮空間站的建設中的“頭號功臣”。

“問天”發射后，將實現我國首次在空間站有人駐留情況下交會對接。

目前，三名航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲已經在天宮中迎接“問天”。而他們所屬的神舟十四號任務，也是我國載人航天史上一次具有里程碑意義的任務。

一方面，他們要完成天宮空間站的主體建設；另一方面，該乘組完全由新一代（第二批）航天員組成，也是歷史上首次。

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，他們之中也開始有了專門從事研究的“載荷專家”。

“問天”是個20噸級的大個子，必須在飛行方向與“天和”核心艙的節點艙對接，這里擁有最全面穩妥的多種交會對接輔助系統。

在此前幾天，對接于此處的天舟三號貨運飛船已功成身退，最終從天宮撤離并焚毀于大氣中。

在確認對接后，“問天”并不能長期占用這個寶貴的對接位置。

畢竟未來還會有“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，整體從“一字型”變成“L字型”，整個過程對于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）

對接并轉位后的首要任務，是開啟生命維持系統，航天員入駐實驗艙。組裝各個科學實驗柜，開啟先期的多個學科既定實驗，確保實驗艙整體工作狀態達到預期。

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柜，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、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，三名航天員也將從這里進行2-3次出艙行走，完成艙外作業。新版的天宮課堂，也將在嶄新的“問天”實驗艙內進行。同時，它還要為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）

總結

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