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問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙示意圖

中國(guó)空間站三艙“T”字基本構(gòu)型示意圖。左側(cè)為問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，右側(cè)為夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，中間由近及遠(yuǎn)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(shí)22分，中國(guó)空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)由長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭托舉升空。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射，是中國(guó)空間站首次在有人的狀態(tài)下迎接航天器的來(lái)訪。在這樣一個(gè)重要的歷史時(shí)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(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射前，空間站組合體過(guò)境祖國(guó)海南島上空，神舟十四號(hào)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(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射的全過(guò)程。

神舟十四號(hào)航天員陳冬表示：“熱烈歡迎問(wèn)天艙從我們?nèi)账家瓜氲淖鎳?guó)向我們奔赴而來(lái)。這是有史以來(lái)第一次，中國(guó)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(gè)艙段的到來(lái)！”

作為我國(guó)空間站建設(shè)的第二個(gè)艙段，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)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(huì)迎來(lái)怎樣的變化？

功能強(qiáng)、裝備全：中國(guó)空間站喜迎“新居”

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

不僅有著大塊頭的體格，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙更是一個(gè)集平臺(tái)功能與載荷功能于一體的“全能型”選手。

據(jù)介紹，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙互為備份，關(guān)鍵平臺(tái)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(xiǎn)作用，也為空間站未來(lái)15年可靠運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

“兩艙對(duì)接組成組合體后，由天和核心艙統(tǒng)一管理和控制整個(gè)空間站的載人環(huán)境，一旦天和核心艙出現(xiàn)嚴(yán)重故障，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙能夠快速接管，主控空間站?！焙教靻T中心問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙環(huán)控生保分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師羅亞斌說(shuō)。

一個(gè)更重要的細(xì)節(jié)是，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙配備了目前國(guó)內(nèi)最大的柔性太陽(yáng)翼，雙翼全部展開(kāi)后可達(dá)55米。太陽(yáng)翼可以雙自由度跟蹤太陽(yáng)，每天平均發(fā)電量超過(guò)430度，將為空間站運(yùn)行提供充足的能源。

大噸位、半自主：

“太空之吻”有新看點(diǎn)

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙入軌后，將與核心艙組合體實(shí)施交會(huì)對(duì)接——23噸的問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與40多噸的核心艙組合體，將是我國(guó)目前最大噸位的兩個(gè)航天器之間的交會(huì)對(duì)接，也是中國(guó)空間站首次在有人的狀態(tài)下迎接航天器的來(lái)訪。

重量重、尺寸大、對(duì)接靶子小、柔性太陽(yáng)翼難控制……對(duì)所面臨的一系列棘手難題，航天科技集團(tuán)五院?jiǎn)柼鞂?shí)驗(yàn)艙GNC分系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師宋曉光打了個(gè)形象的比方：“如果按重量來(lái)看，載人飛船對(duì)接像開(kāi)小跑車，可控性強(qiáng)；貨運(yùn)飛船對(duì)接像開(kāi)小卡車；而到了問(wèn)天和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，就如同要把一輛裝備豪華的大房車停到一個(gè)小車位里?！?/p>

為成功實(shí)現(xiàn)“太空之吻”，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙初樣研制起就經(jīng)過(guò)幾輪實(shí)測(cè)，對(duì)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的數(shù)據(jù)參數(shù)精準(zhǔn)把握，并提升算法達(dá)到更強(qiáng)的適應(yīng)能力和糾偏能力。同時(shí)，采用半自主交會(huì)對(duì)接方案，實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接過(guò)程中的穩(wěn)定控制。

在軌期間，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙還將實(shí)現(xiàn)平面轉(zhuǎn)位90度，讓原本對(duì)接在節(jié)點(diǎn)艙前向?qū)涌诘膯?wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，轉(zhuǎn)向節(jié)點(diǎn)艙的側(cè)向停泊口，并再次對(duì)接，從而騰出核心艙的前向?qū)涌?，為?mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的到訪做好充分準(zhǔn)備。這將是我國(guó)首次航天器在軌轉(zhuǎn)位組裝，也將是國(guó)際上首次探索以平面式轉(zhuǎn)位方案進(jìn)行航天器轉(zhuǎn)位。

更舒適、更安全：

太空生活“條件升級(jí)”

對(duì)在軌航天員來(lái)說(shuō)，兩艙對(duì)接形成組合體，意味著我們的太空家園從“一居室”升級(jí)到更寬敞的“兩居室”。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的工作艙內(nèi)設(shè)有3個(gè)睡眠區(qū)和1個(gè)衛(wèi)生區(qū)。完成對(duì)接后，空間站后續(xù)可以支撐神舟十四號(hào)、十五號(hào)兩個(gè)乘組6名航天員實(shí)現(xiàn)“太空會(huì)師”和在軌輪換，在太空面對(duì)面交接工作。

航天員中心艙外服總體試驗(yàn)主任設(shè)計(jì)師李金林說(shuō)，在天和核心艙的基礎(chǔ)上，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙在吸音、降噪、減震等方面也進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)。

此前，航天員在天和核心艙只能通過(guò)節(jié)點(diǎn)艙實(shí)現(xiàn)出艙。節(jié)點(diǎn)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(gè)對(duì)接通道的艙門(mén)，進(jìn)行大量準(zhǔn)備工作。

此次問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙則配置了一個(gè)出艙人員專用的氣閘艙。一方面，氣閘艙的空間和出艙艙門(mén)的尺寸都比節(jié)點(diǎn)艙更大，航天員進(jìn)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(shí)，只需關(guān)閉一道艙門(mén)，操作更便捷。

未來(lái)，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(wèn)題，航天員還可以從作為備份出艙口的節(jié)點(diǎn)艙返回，確保出艙活動(dòng)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(gè)關(guān)鍵詞來(lái)了解下

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙功能全面，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，堪稱“全能選手”。我們可以通過(guò)幾個(gè)關(guān)鍵詞了解一下。

零窗口

北京時(shí)間昨天14時(shí)22分，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙踏上“問(wèn)天”之旅。約495秒后，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與火箭成功分離，并進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。

此次問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙將與天和核心艙在軌交會(huì)對(duì)接，發(fā)射時(shí)間極有講究，必須準(zhǔn)時(shí)，被稱為“零窗口”——意味著發(fā)射需分秒不差。萬(wàn)一短暫延遲，火箭也能自主選擇最優(yōu)路線將“問(wèn)天”按時(shí)送達(dá)。

第24次

這次發(fā)射是我國(guó)載人航天工程（603698）立項(xiàng)實(shí)施以來(lái)的第24次飛行任務(wù)。發(fā)射的問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，是中國(guó)空間站第二個(gè)艙段，也是首個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙。中國(guó)空間站總體構(gòu)型是3個(gè)艙段，包括天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙。

后續(xù)，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙將采取快速交會(huì)對(duì)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(guó)航天員將首次在軌迎接航天器的到來(lái)。

世界最大

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙是當(dāng)今世界最大單體載人航天器，主要面向空間生命科學(xué)研究。它總長(zhǎng)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(chǎng)所，配置有多個(gè)實(shí)驗(yàn)柜以及3個(gè)睡眠區(qū)、1個(gè)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(dòng)的主要出艙口，按計(jì)劃，神舟十四號(hào)航天員會(huì)擇機(jī)首次從問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的出艙口出艙。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙還攜帶了一個(gè)七自由度的小機(jī)械臂，長(zhǎng)度為5米，既可以單獨(dú)使用，也可以跟核心艙的大機(jī)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(jì)劃，今年中國(guó)載人航天工程還將執(zhí)行3次發(fā)射任務(wù)，發(fā)射夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙對(duì)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(hào)貨運(yùn)飛船和神舟十五號(hào)載人飛船，神舟十五號(hào)航天員將與神舟十四號(hào)航天員在軌輪換，并駐留6個(gè)月。