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問天實驗艙示意圖

中國空間站三艙“T”字基本構型示意圖。左側為問天實驗艙，右側為夢天實驗艙，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日思夜想的祖國向我們奔赴而來。這是有史以來第一次，中國航天員在太空觀看發(fā)射任務，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。

據介紹，問天實驗艙與天和核心艙互為備份，關鍵平臺功能一致，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。

“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?！?/p>

為成功實現“太空之吻”，設計團隊從問天實驗艙初樣研制起就經過幾輪實測，對問天實驗艙的數據參數精準把握，并提升算法達到更強的適應能力和糾偏能力。同時，采用半自主交會對接方案，實現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平面轉位90度，讓原本對接在節(jié)點艙前向對接口的問天實驗艙，轉向節(jié)點艙的側向停泊口，并再次對接，從而騰出核心艙的前向對接口，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位組裝，也將是國際上首次探索以平面式轉位方案進行航天器轉位。

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設有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“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計師李金林說，在天和核心艙的基礎上，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備出艙工作。另一方面，從氣閘艙出艙時，只需關閉一道艙門，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？

用幾個關鍵詞來了解下

問天實驗艙功能全面，結構復雜，堪稱“全能選手”。我們可以通過幾個關鍵詞了解一下。

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。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對接，形成“一”字構型。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、艙外設施照料、巡檢等任務。

“T”字基本構型

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，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。