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問天實驗艙示意圖

中國空間站三艙“T”字基本構(gòu)型示意圖。左側(cè)為問天實驗艙，右側(cè)為夢天實驗艙，中間由近及遠分別為神舟飛船、天和核心艙、天舟飛船，下方為神舟飛船。

(相關(guān)資料圖)

7月24日14時22分，中國空間站問天實驗艙在海南文昌航天發(fā)射場由長征五號B運載火箭托舉升空。

問天實驗艙的發(fā)射，是中國空間站首次在有人的狀態(tài)下迎接航天器的來訪。在這樣一個重要的歷史時刻，三名航天員也滿懷期待迎接自己的新家——

7月24日中午，問天實驗艙發(fā)射前，空間站組合體過境祖國海南島上空，神舟十四號航天員乘組從太空中拍下了海南島。三名航天員在軌收看了問天實驗艙發(fā)射的全過程。

神舟十四號航天員陳冬表示：“熱烈歡迎問天艙從我們?nèi)账家瓜氲淖鎳蛭覀儽几岸鴣?。這是有史以來第一次，中國航天員在太空觀看發(fā)射任務(wù)，在浩瀚宇宙迎接空間站另一個艙段的到來！”

作為我國空間站建設(shè)的第二個艙段，問天實驗艙將為空間站帶去哪些新裝備？航天員在太空的工作生活會迎來怎樣的變化？

功能強、裝備全：中國空間站喜迎“新居”

“問天實驗艙由工作艙、氣閘艙和資源艙三部分組成，艙體總長17.9米，直徑4.2米，發(fā)射重量約23噸。相關(guān)指標比天和核心艙更高，是我國目前最重、尺寸最大的單體飛行器?！焙教炜萍迹?00901）集團五院空間站系統(tǒng)副總設(shè)計師劉剛說。

不僅有著大塊頭的體格，問天實驗艙更是一個集平臺功能與載荷功能于一體的“全能型”選手。

據(jù)介紹，問天實驗艙與天和核心艙互為備份，關(guān)鍵平臺功能一致，可以完全覆蓋空間站組合體工作要求，既發(fā)揮定海神針般的雙保險作用，也為空間站未來15年可靠運行打下堅實基礎(chǔ)。

“兩艙對接組成組合體后，由天和核心艙統(tǒng)一管理和控制整個空間站的載人環(huán)境，一旦天和核心艙出現(xiàn)嚴重故障，問天實驗艙能夠快速接管，主控空間站?！焙教靻T中心問天實驗艙環(huán)控生保分系統(tǒng)主任設(shè)計師羅亞斌說。

一個更重要的細節(jié)是，問天實驗艙配備了目前國內(nèi)最大的柔性太陽翼，雙翼全部展開后可達55米。太陽翼可以雙自由度跟蹤太陽，每天平均發(fā)電量超過430度，將為空間站運行提供充足的能源。

大噸位、半自主：

“太空之吻”有新看點

問天實驗艙入軌后，將與核心艙組合體實施交會對接——23噸的問天實驗艙與40多噸的核心艙組合體，將是我國目前最大噸位的兩個航天器之間的交會對接，也是中國空間站首次在有人的狀態(tài)下迎接航天器的來訪。

重量重、尺寸大、對接靶子小、柔性太陽翼難控制……對所面臨的一系列棘手難題，航天科技集團五院問天實驗艙GNC分系統(tǒng)副主任設(shè)計師宋曉光打了個形象的比方：“如果按重量來看，載人飛船對接像開小跑車，可控性強；貨運飛船對接像開小卡車；而到了問天和夢天實驗艙，就如同要把一輛裝備豪華的大房車停到一個小車位里。”

為成功實現(xiàn)“太空之吻”，設(shè)計團隊從問天實驗艙初樣研制起就經(jīng)過幾輪實測，對問天實驗艙的數(shù)據(jù)參數(shù)精準把握，并提升算法達到更強的適應(yīng)能力和糾偏能力。同時，采用半自主交會對接方案，實現(xiàn)交會對接過程中的穩(wěn)定控制。

在軌期間，問天實驗艙還將實現(xiàn)平面轉(zhuǎn)位90度，讓原本對接在節(jié)點艙前向?qū)涌诘膯柼鞂嶒炁?，轉(zhuǎn)向節(jié)點艙的側(cè)向停泊口，并再次對接，從而騰出核心艙的前向?qū)涌?，為夢天實驗艙的到訪做好充分準備。這將是我國首次航天器在軌轉(zhuǎn)位組裝，也將是國際上首次探索以平面式轉(zhuǎn)位方案進行航天器轉(zhuǎn)位。

更舒適、更安全：

太空生活“條件升級”

對在軌航天員來說，兩艙對接形成組合體，意味著我們的太空家園從“一居室”升級到更寬敞的“兩居室”。

問天實驗艙的工作艙內(nèi)設(shè)有3個睡眠區(qū)和1個衛(wèi)生區(qū)。完成對接后，空間站后續(xù)可以支撐神舟十四號、十五號兩個乘組6名航天員實現(xiàn)“太空會師”和在軌輪換，在太空面對面交接工作。

航天員中心艙外服總體試驗主任設(shè)計師李金林說，在天和核心艙的基礎(chǔ)上，問天實驗艙在吸音、降噪、減震等方面也進行了優(yōu)化升級。

此前，航天員在天和核心艙只能通過節(jié)點艙實現(xiàn)出艙。節(jié)點艙作為空間站的交通樞紐，空間較小，航天員每次出艙前還需要關(guān)閉各個對接通道的艙門，進行大量準備工作。

此次問天實驗艙則配置了一個出艙人員專用的氣閘艙。一方面，氣閘艙的空間和出艙艙門的尺寸都比節(jié)點艙更大，航天員進出更舒展從容，也更易攜帶大體積的設(shè)備出艙工作。另一方面，從氣閘艙出艙時，只需關(guān)閉一道艙門，操作更便捷。

未來，氣閘艙將成為航天員在空間站的主要出艙通道，一旦氣閘艙出現(xiàn)問題，航天員還可以從作為備份出艙口的節(jié)點艙返回，確保出艙活動的安全。

本版稿件綜合自新華社、央視新聞

太空新家有多全能？

用幾個關(guān)鍵詞來了解下

問天實驗艙功能全面，結(jié)構(gòu)復雜，堪稱“全能選手”。我們可以通過幾個關(guān)鍵詞了解一下。

零窗口

北京時間昨天14時22分，問天實驗艙踏上“問天”之旅。約495秒后，問天實驗艙與火箭成功分離，并進入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。

此次問天實驗艙將與天和核心艙在軌交會對接，發(fā)射時間極有講究，必須準時，被稱為“零窗口”——意味著發(fā)射需分秒不差。萬一短暫延遲，火箭也能自主選擇最優(yōu)路線將“問天”按時送達。

第24次

這次發(fā)射是我國載人航天工程（603698）立項實施以來的第24次飛行任務(wù)。發(fā)射的問天實驗艙，是中國空間站第二個艙段，也是首個科學實驗艙。中國空間站總體構(gòu)型是3個艙段，包括天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙。

后續(xù)，問天實驗艙將采取快速交會對接的方式與空間站天和核心艙前向?qū)樱纬伞耙弧弊謽?gòu)型。中國航天員將首次在軌迎接航天器的到來。

世界最大

問天實驗艙是當今世界最大單體載人航天器，主要面向空間生命科學研究。它總長17.9米，最大直徑4.2米，由工作艙、氣閘艙、資源艙三艙段組成，起飛重量約23噸，具備空間站組合體統(tǒng)一管理和控制能力。

工作艙是航天員在軌主要的工作場所，配置有多個實驗柜以及3個睡眠區(qū)、1個衛(wèi)生區(qū)和廚房等生活設(shè)施，支持在軌輪換期間6名航天員的生活。

氣閘艙是今后航天員出艙活動的主要出艙口，按計劃，神舟十四號航天員會擇機首次從問天實驗艙的出艙口出艙。

問天實驗艙還攜帶了一個七自由度的小機械臂，長度為5米，既可以單獨使用，也可以跟核心艙的大機械臂組合使用，共同完成航天員的出艙、艙外設(shè)施照料、巡檢等任務(wù)。

“T”字基本構(gòu)型

按照計劃，今年中國載人航天工程還將執(zhí)行3次發(fā)射任務(wù)，發(fā)射夢天實驗艙與天和核心艙對接，形成空間站三艙“T”字基本構(gòu)型，完成空間站在軌建造。

隨后發(fā)射天舟五號貨運飛船和神舟十五號載人飛船，神舟十五號航天員將與神舟十四號航天員在軌輪換，并駐留6個月。