问天 开启问天之路

    盛夏的海南文昌，微风吹动椰林。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点火发射。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。

    后续，问天实验舱将按照预定程序与空间站组合体进行交会对接，神十四乘组将进入问天舱工作。

    问天实验舱全长17.9米，重量超过23吨，是我国现阶段最大的空间站单体舱段、中国空间站的首个实验舱，本次任务是中国空间站首次在有人状态下迎接航天器来访。

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    【出发】 长五  火箭首次零窗口发射

    执行此次发射任务的是长征五号B运载火箭（以下简称长五B火箭）。作为我国目前近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭，长五B火箭拥有长达20.5米的国内最大整流罩，近地轨道运载能力达到25吨级。

    长五B火箭是在长五火箭基础上研制的一级半构型运载火箭。作为“胖五”家族的一员，其在2020年5月5日首飞成功，将新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱送入太空。2021年4月29日，长五B火箭成功发射天和核心舱，打响了空间站建造的开局之战。

    根据中国载人航天工程办公室介绍，今年将实施6次飞行任务，完成我国空间站在轨建造。其中，长五B火箭在7月发射问天实验舱与天和核心舱对接，10月发射梦天实验舱与天和核心舱对接，完成中国空间站在轨建造。

    记者从抓总研制长五B火箭的航天科技集团一院获悉，本次任务中，长五B火箭实施零窗口发射，这也是长五系列火箭首次执行零窗口发射任务。

    “零窗口”是指发射时间范围为零的发射窗口，也就是要求火箭必须分秒不差地点火升空。

    长五B火箭总体副主任设计师刘秉介绍：“问天实验舱需要与空间站天和核心舱进行快速交会对接，因此，必须在规定时间分秒不差地发射，否则将无法到达指定位置，需要耗费巨大代价调整轨道；甚至导致发射终止，那就需要等待下一个发射窗口重新组织发射，严重影响任务周期。”

    【对接】 中国航天员首迎航天器来访

    此次发射是中国空间站进入建造阶段后的第三次发射，也是这一阶段首次在有人状态迎接航天器来访。

    中国空间站总体构型是3个舱段，包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱，整体呈T字构型。

    据航天科技集团五院空间站任务总设计师杨宏此前介绍，中国空间站总体构型是3个舱段，包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱，整体呈T字构型。其中，天和核心舱已在2021年4月发射成功。

    问天实验舱发射后，将与中国空间站进行对接，这也是空间站首次在有航天员的状态下迎接航天器来访。澎湃新闻从抓总研制问天实验舱的航天科技五院获悉，问天实验舱将与天和核心舱完成前向对接，完成“一”字构型。

    7月17日，天舟三号货运飞船完成全部既定任务，于17日上午撤离空间站组合体。天舟三号撤离前停靠的对接端口，是空间站核心舱的前向对接口，这也是后续问天实验舱发射以后要对接的对接口，所以在问天发射之前，天舟三号要从组合体撤离，让出对接口迎接问天实验舱的到来。

    23吨的问天实验舱与40多吨的空间站组合体，将是我国目前最大吨位的两个航天器之间的交会对接，也是我国空间站第一次在有人的状态下进行交会对接。

    国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光表示，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。

    【配置】 国内最大的单体航天器

    据了解，问天实验舱轴全长17.9米，舱体最大直径4.2米，发射质量23吨，工作舱、气闸舱、资源舱三部分组成，与天和核心舱相比，问天实验舱更重、更大，具备更强的超万瓦级的供电能力、千兆级的信息传输能力，是国内迄今为止发射的最大的单体航天器。

    问天实验舱配置了目前国内研制面积最大的可展收柔性太阳翼，单翼全展开状态下长达27米，面积达138 平方米。为了让太阳翼能24小时保持最高发电效率，问天实验舱首次尝试让太阳翼双自由度同时转动，确保每一缕阳光都垂直照射在太阳翼上。不管是展开面积还是供电能力，全新升级的“2.0版柔性太阳翼”都达到了天和核心舱太阳翼的两倍之多。双翼超万瓦级的供电，能让空间站基本实现“用电自由”。

    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。国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光说，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。

    【职责】 天和备份与科学实验

    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。

    问天实验舱配置了与核心舱一样的航天员生活设施，将来可以与核心舱一起，接受两艘载人飞船轮换期间6名航天员的生活，若天和核心舱出现故障，问天实验舱可以作为备份舱段对空间站进行控制。

    据悉，迎来问天实验舱后，航天员将进入舱内启动生命维持系统，完成科学实验柜的组装，同时开展交叉科学实验。作为航天员未来在空间站内进行空间生命科学研究的主要基地，问天实验舱内配置了多台科学实验柜，推动我国在生命生态、生物技术和变重力科学等科技领域的相关研究。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。

    此外，全新的太空授课也将在问天实验舱开展，航天员还会择机首次从问天实验舱的出舱口出舱。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。按计划，在轨期间他们将从问天实验舱出舱口完成2到3次出舱活动。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。

    搭载了三名航天员的神舟十四号载人飞船在上个月6月5日发射成功，采用自主快速交会对接模式，经过6次自主变轨后在当日17时42分成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。6月5日20时50分，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲依次全部进入天和核心舱。6月6日12时19分，三名航天员顺利进入天舟四号货运飞船。

    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。

    盘点

    “问天”和“天问”分不清？

    关心太空的朋友都知道，我国在2020年7月23日发射了“天问一号”火星探测器，“天问一号”探测器由轨道器和火星车组成，目前工作状态良好，时不时发回关于火星的重大发现。23日，“天问一号”轨道器还传回了拍摄的火星一（火星卫星）的高清照片。

    “天问”是我国系列深空项目的总称，除了“天问一号”，后续还有“天问二号”、“天问三号”和“天问四号”。

    因此，我们要记住“问天”是中国空间站实验舱的名称，“天问”是我国深空探测项目总称。

    天和、天舟、问天……

    带你领略中国空间站的浪漫

    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”……作为中国空间站建造母港，西昌卫星发射中心追梦奋斗建造“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。

    据悉，“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

    刚刚发射的问天实验舱，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。据报道，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。

    问天发射后，中国空间站建设已经进行了8次重大发射。今年年底，中国空间站基本建成还有3次发射，它们分别是：梦天实验舱发射、天舟五号发射和神舟十五号发射。其中梦天实验舱和天舟五号还是在海南文昌发射场发射，神舟十五号在酒泉卫星发射中心发射。

    天和、天舟、问天、梦天……中国空间站，每个名字都是从五千年的历史长河中来。现代科技与神话传说遥相辉映，构成了一种独特的中国式浪漫。综合新华社、央视、科技日报、大象新闻

    问天实验舱基本参数一览

    ●长度：17.9米

    ●最大直径：4.2米

    ●生活空间：50立方米

    ●配置：3个睡眠区、1个全功能区

    ●舱内温度：24摄氏度

    ●舱内湿度：40%

    ●实验柜数量：8个