配“大翅膀”保障天宫电力 “问天”舱里将种植物、养小动物

　　天舟货运飞船为空间站航天员送去工作、生活物资。图为5月10日拍摄的天舟四号货运飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接示意图。

　　7月24日14时22分，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，约495秒后，问天实验舱与火箭成功分离并进入预定轨道，发射取得圆满成功。

　　记者从中国载人航天工程办公室了解到，这是我国载人航天工程立项实施以来的第24次飞行任务，发射的问天实验舱是中国空间站第二个舱段，也是首个科学实验舱。问天实验舱由工作舱、气闸舱和资源舱组成，起飞重量约23吨，主要用于支持航天员驻留、出舱活动和开展空间科学实验，同时可作为天和核心舱的备份，对空间站进行管理。

　　后续，问天实验舱将按照预定程序与核心舱组合体进行交会对接，神舟十四号航天员乘组将进入问天实验舱开展工作。

　　执行此次发射任务的运载火箭及问天实验舱，分别由中国航天科技集团有限公司所属的中国运载火箭技术研究院和中国空间技术研究院抓总研制。

　　知多D

　　问天实验舱带哪些设备上天？

　　中国载人航天工程空间应用系统副总师、中科院空间应用中心研究员吕从民介绍，在问天实验舱部署了生命生态实验柜、生物技术实验柜、科学手套箱与低温存储柜、变重力科学实验柜等科学实验设施，配置了舱内外应用任务共用支持设备，联合支持科学项目在轨全任务链实施。

　　这其中，生命生态实验柜以多种类型的生物个体——如植物种子、幼苗、植株、兼顾小型动物为实验样品，开展拟南芥、线虫、果蝇、斑马鱼等动植物的空间生长实验，揭示微重力对生物个体生长、发育、代谢的影响。

　　问天实验舱揭秘

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　　职责

　　国家太空实验室，安排

　　问天实验舱重量超过23吨，长度达到17.9米，是我国现阶段最大的空间站单体舱段。

　　作为中国空间站首个实验舱，问天实验舱有哪些特殊“装备”？它的“到访”将给航天员带来哪些太空“出差”新体验？国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光近日接受记者专访作出解读。

　　问天实验舱是继天和核心舱之后，中国空间站第二个大型舱段，其主要功能是开展科学实验，将是航天员在轨期间的主要工作场所。

　　按计划，在神舟十四号发射之后，“问天”和“梦天”两个实验舱将于今年下半年发射，完成天宫空间站建造，建成国家太空实验室。

　　据悉，问天实验舱主要面向空间生命科学研究，配置了生命生态、生物技术和变重力科学等实验柜。杨宇光表示，未来航天员将在这些实验柜种植植物、饲养小动物、培育微生物等，“其实天宫二号任务中，景海鹏和陈冬已经尝试种生菜、养蚕，这次航天员将拥有更丰富的科学研究资源”。

　　作为国家太空实验室，建成后的中国空间站舱内可以部署25台科学实验柜，每台实验柜都是一个小型的太空实验室。杨宇光说，实验机柜的尺寸、接口等进行了通用化和模块化设计，实验项目完成后，航天员可以进行在轨更换实验柜。另外，问天实验舱外部还有许多挂点，可用来安装科学研究设备，开展舱外实验。

　　备份天和核心舱功能

　　除了用于科学实验，问天实验舱还要“兼职”天和核心舱的功能备份。杨宇光介绍称，核心舱是空间站的枢纽，它负责空间站的轨道、姿态、通信控制，数据管理以及航天员生命保障等。为提高空间站可靠性、保障航天员生命安全，问天实验舱进行了功能备份，当核心舱出现功能故障时，可切换至问天实验舱。

　　问天实验舱还配置了3个睡眠区、1个卫生间和厨房等设施，将为6名航天员在轨轮换提供条件。

　　问天实验舱，开课！

　　上一次太空授课是在天和核心舱内开展，主讲老师是王亚平。在问天实验舱发射升空后，全新的太空授课也将在问天实验舱内开展。

　　此外，航天员还会择机首次从问天实验舱的出舱口出舱。按计划，在轨期间他们将从问天舱出舱口完成2到3次出舱活动。此前，神舟十四号航天员乘组已经完成了对舱外航天服的巡检测试。

　　神舟十四号航天员乘组已进驻天和核心舱一个多月，航天员们有序开展了载人环境建立、空间站平台维护与照料、空间科学实验等工作。为后续机械臂操作、出舱活动、舱段转移等工作做好了充分准备。

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　　外观

　　“大翅膀”配小机械臂

　　问天实验舱的外形与天和核心舱有很大区别，它除了有一个大柱段外，在尾部有一对巨大的太阳能帆板。太阳能帆板能以最佳角度面向太阳，避免飞行过程中其他舱段遮挡阳光，保障空间站电力供应。杨宇光表示，这是世界第四代空间站的重要特点。

　　根据中国载人航天工程办公室公布的信息，问天实验舱将为空间站新添“明星”部件小机械臂。杨宇光说，机械臂已经成为空间站“标配”，其本质上是一种太空机器人，功能强大。

　　核心舱配置的大机械臂展开长度为10.2米，最多能承载25吨的重量，是空间站任务中的“大力士”。小机械臂的重量和长度均约为大机械臂的一半，负载能力约为大臂的八分之一，更为轻巧灵活，精度更高，能够完成更精细的操作。另外，大小机械臂可以组合使用，实现更大范围的舱外设备安装和航天员舱外作业。

　　此外，问天实验舱还配置了全新的出舱气闸舱，这是未来航天员的主用出舱口。杨宇光表示，新气闸舱出舱口朝下，且更为宽敞，航天员出舱更方便。

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　　挑战

　　中国航天员首迎航天器来访

　　此次问天实验舱发射将是中国航天员首次在轨迎接航天器来访。杨宇光表示，航天员在轨迎接，一方面可全程观察自动交会对接过程，另一方面自动交会对接模式和手控交会对接模式可以相互切换，为问天实验舱顺利对接提供“双保险”。

　　此外，航天员在轨迎接航天器未来也是中国空间站的常态。杨宇光指出，中国空间站之后将实现航天员乘组在轨轮换，这意味着航天员需要在轨迎接天舟货运飞船、神舟载人飞船等航天器的到来。神舟十四号航天员此次在轨迎接问天实验舱，将为后续任务提供经验参考，特别是计划明年发射的巡天望远镜，也需要定期停靠到空间站，由航天员进行维护。

　　问天实验舱抵达后，中国空间站的规模将进一步增大。“这将为中国空间站开展科学实验等方面的国际合作提供更多机会，同时，我们也期待航天员在新教室进行太空授课，展现新的太空实验。”杨宇光说。

　　中国空间站将建成什么样？

　　天和、天舟、问天…… 中国空间站带你领略浪漫航天

　　中国空间站叫“天宫”，核心舱叫“天和”，货运飞船叫“天舟”，实验舱叫“问天”“梦天”……追梦奋斗建造“太空家园”，让神话传说一步步走进现实。

　　天和

　　2021年4月29日，空间站天和核心舱从西昌卫星发射中心文昌航天发射场一飞冲天，宣告中国空间站建造首战告捷，我国正式迈入空间站时代。

　　“天和”一词，最早出自《庄子·知北游》中“若正汝形，一汝视，天和将至。”指人的元气，也指天地祥和之气、自然和顺之理、天地之和气。“天”与“和”相结合，其实就是古人所讲的“天人合一”，包涵天地自然与人类和谐相处之义，充分彰显了中国和平利用太空、造福全人类的理念。

　　天舟

　　2021年5月29日、9月20日和2022年5月10日，天舟二号、三号、四号货运飞船先后起飞，与天和核心舱顺利对接，为航天员送去工作、生活物资。

　　灵槎准拟泛银河，剩摘天星几个。曾经，古人对银河充满向往，那么如何到达天上呢？《博物志》中传说，银河和海相通，有个住在海边的人乘槎（木筏）登天，形象生动体现了先祖对于利用“天舟”畅游太空的渴望。

　　问天

　　即将发射的问天实验舱，是中国空间站的重要组成部分，主要面向空间生命科学研究，配置了生命生态、生物技术和变重力科学等实验柜，将有力推动空间生命科学前沿科技突破。

　　追根溯源，汉代的王逸，在《楚辞·天问》序中首次提到“问天”——“《问天》者，屈原之所作也。何不言问天？天尊不可问，故曰天问也。”古人问天，充满了对历史兴亡的慨叹和对宇宙规律的思考；而今人问天，彰显了探索浩瀚宇宙，建设航天强国的攀登精神。

　　梦天

　　梦天实验舱，是中国空间站的重要组成部分。按照真空热试验大纲要求，梦天实验舱目前已经依次完成了全部工况试验，并在试验过程中穿插开展了密封舱内有害气体采集测试和噪声测试，为其出厂奠定了坚实基础。

　　“梦天”一词，源于唐朝李贺的诗作《梦天》——“老兔寒蟾泣天色，云楼半开壁斜白。玉轮轧露湿团光，鸾珮相逢桂香陌。黄尘清水三山下，更变千年如走马。遥望齐州九点烟，一泓海水杯中泻。”全诗写梦游月宫的情景，诗人梦中上天，下望人间，充满了浪漫的奇特想象。航天人逐梦太空、建造“天宫”，更是新时代“梦天”的生动写照。