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祝賀！問天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射升空，我國空間站正式開建！

視頻截圖

2021年4月29日，天和核心艙發(fā)射升空。在這一年的時(shí)間里，我國一直在進(jìn)行的是空間站的驗(yàn)證階段。隨著神舟十二號(hào)和神舟十三號(hào)乘組圓滿地完成任務(wù)，中國空間站技術(shù)驗(yàn)證階段圓滿結(jié)束，終于正式進(jìn)入建設(shè)階段。

2022年7月24日14時(shí)22分，空間站的第二個(gè)艙段——問天號(hào)實(shí)驗(yàn)艙順利發(fā)射升空！

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作為建設(shè)階段第一個(gè)巨大的艙段，問天實(shí)驗(yàn)艙一直備受關(guān)注。在期待了這么久之后，咱們終于見證了問天實(shí)驗(yàn)艙的升空。

早在5月底的時(shí)候，長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭就已經(jīng)運(yùn)到了海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)。

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6月5日，神舟十四號(hào)乘組入駐空間站，在簡(jiǎn)單休整之后，他們就開始了各項(xiàng)技能訓(xùn)練，其中最重要的一項(xiàng)就是航天器與空間站的對(duì)接，為問天實(shí)驗(yàn)艙做準(zhǔn)備。

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7月17日的時(shí)候，天舟三號(hào)貨運(yùn)飛船就早早地撤離了空間站，為問天實(shí)驗(yàn)艙騰出了空間。

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7月18日，問天實(shí)驗(yàn)艙與火箭組合體轉(zhuǎn)運(yùn)到火箭發(fā)射區(qū)，擇機(jī)等待發(fā)射。

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說起來，問天實(shí)驗(yàn)艙實(shí)在是一個(gè)龐然大物，這對(duì)我們來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。如此巨大的艙段，對(duì)接的過程也比神舟飛船要難得多。

問天實(shí)驗(yàn)艙的長(zhǎng)度為17.9米，比天和核心艙（16.6米）還要長(zhǎng)，也比國際空間站上的各個(gè)單元都要巨大，這是當(dāng)今世界上長(zhǎng)度最大、直徑最大的單體載人航天器。艙體最大直徑4.2米，可以為航天員提供近50立方米的自由活動(dòng)空間。其質(zhì)量達(dá)到了23噸，同樣超過了天和核心艙（22.5噸）。

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長(zhǎng)達(dá)17.9米的問天實(shí)驗(yàn)艙，可以分為三個(gè)部分，分別是工作艙、氣閘艙和資源艙。

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其中，問天實(shí)驗(yàn)艙最粗的那部分，就是它的工作艙，未來航天員的主要工作和活動(dòng)都會(huì)在這里進(jìn)行。

氣閘艙是未來航天員執(zhí)行出艙任務(wù)的出口。我們知道，在此之前，航天員想要進(jìn)行太空行走，都是在天和核心艙的節(jié)點(diǎn)艙出去。在問天實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接之后，這個(gè)節(jié)點(diǎn)艙將轉(zhuǎn)為備用的出艙口了。

至于資源艙，主要功能是為實(shí)驗(yàn)艙提供能源和動(dòng)力支持。從空間站的概念圖中我們也可以看到，問天實(shí)驗(yàn)艙的巨大太陽能電池板就是連接在資源艙這個(gè)位置上的。

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大家最關(guān)心的問題，就是如此巨大的問天實(shí)驗(yàn)艙里到底有什么。

中國工程院院士、中國載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、中國空間技術(shù)研究院研究員楊宏介紹說：跟天和核心艙一樣，問天號(hào)實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)也配備了給航天員使用的生活設(shè)施，其中包括3個(gè)睡眠區(qū)，1個(gè)衛(wèi)生區(qū)，另外還有廚房等設(shè)施。

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這些生活設(shè)施的設(shè)置，是為了未來航天員的在軌輪換。我們知道，在神舟十四號(hào)之前，每一批航天員之間的輪換模式都是前一批先返回地球，第二批才能上天，這是受到生活區(qū)太少的限制。

有了問天實(shí)驗(yàn)艙的對(duì)接，航天員之間就可以實(shí)現(xiàn)在軌輪換，前一批航天員不需要再將空間站設(shè)置為無人運(yùn)行模式，也減少了空間站空白的時(shí)間，提高了空間站的使用效率和壽命，也減少了不必要的操作麻煩。

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另外，問天實(shí)驗(yàn)艙上還有一個(gè)小型機(jī)械臂，這個(gè)機(jī)械臂是和天和核心艙上的大機(jī)械臂配合工作的，同時(shí)它也可以獨(dú)自工作。大機(jī)械臂的長(zhǎng)度為10.2米，小機(jī)械臂長(zhǎng)度為5米，二者結(jié)合的長(zhǎng)度將達(dá)到15米，可以進(jìn)行一些超遠(yuǎn)距離的操作。

有了這兩個(gè)機(jī)械臂的配合，航天員的出艙任務(wù)、艙外設(shè)施照料以及巡檢等工作也將進(jìn)行得更加順利。

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問天號(hào)實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)還有許多的實(shí)驗(yàn)柜，這些實(shí)驗(yàn)柜就是航天員們進(jìn)行各種太空實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)施了。我國甚至還把蜘蛛、植物種子、線蟲、果蠅等生物帶上太空，探索重力對(duì)地球生物的影響。

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和天和核心艙相比，問天實(shí)驗(yàn)艙甚至更加全面，它也非常牢固。一旦空間站遭遇到什么威脅，航天員會(huì)集中在問天實(shí)驗(yàn)艙躲避，并且可以在這里操控整個(gè)空間站。

本次問天實(shí)驗(yàn)艙仍然會(huì)采取快速交會(huì)對(duì)接的方式，大約13個(gè)小時(shí)后會(huì)對(duì)接在天和核心艙。對(duì)接之后，空間站整體還會(huì)進(jìn)行轉(zhuǎn)身、展開太陽翼等一系列動(dòng)作，整個(gè)過程很復(fù)雜，對(duì)于神舟四號(hào)航天員來說是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。好在他們已經(jīng)進(jìn)行過大量訓(xùn)練，相信沒有問題。

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預(yù)計(jì)在今年10月，我國空間站的夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙也將搭乘長(zhǎng)征五號(hào)B遙四運(yùn)載火箭發(fā)射升空。在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接前的一個(gè)月，問天實(shí)驗(yàn)艙會(huì)進(jìn)行轉(zhuǎn)位，建立L構(gòu)型組合體。

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夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙升空對(duì)接之后，我國空間站將組成一個(gè)T字形結(jié)構(gòu)，完成建設(shè)階段。

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同樣是實(shí)驗(yàn)艙，問天號(hào)和夢(mèng)天號(hào)有什么區(qū)別呢？

除了上面提到的作為天和核心艙備份之外，問天號(hào)實(shí)驗(yàn)艙也名副其實(shí)地可以進(jìn)行許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容方面也有所不同。

問天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)更多地是面向生物科學(xué)方面的，比如進(jìn)行各種生物的微重力空間生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳、衰老等方面的研究。

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夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)也很厲害，而且很廣泛，包括材料科學(xué)、燃料科學(xué)、基礎(chǔ)物理乃至許多極端物理的研究。這里將會(huì)建立空間冷原子鐘組，還能開展引力紅移、精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)等方面的研究，這些聽起來就高大上的名詞證明了我國太空實(shí)驗(yàn)有多么厲害。

在今年完成空間站建設(shè)之后，我國還要在2024年左右發(fā)射強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡——巡天光學(xué)艙。巡天光學(xué)艙不會(huì)直接連在空間站上，而是會(huì)與空間站共軌運(yùn)行，這樣可以更加靈活。在必要的時(shí)候，巡天光學(xué)艙才會(huì)連接在空間站上，便于航天員對(duì)其進(jìn)行維護(hù)、升級(jí)。

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我國的空間站不僅給我們自己用，還會(huì)接受外國航天員的到訪以及17個(gè)國家的各個(gè)太空實(shí)驗(yàn)的申請(qǐng)?？梢哉f，雖然它的名字不是“國際”空間站，但比真正的國際空間站更開放，是真正為全人類科學(xué)發(fā)展而建，這是我們中國的大國擔(dān)當(dāng)！