摄影：屠海超


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据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2022年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。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。

作为中国空间站首个科学实验舱，也是国家太空实验室的重要组成部分，“问天”将为航天员在轨工作生活提供更大空间，也为空间科学实验和应用提供更大平台。

中国空间站问天实验舱全长17.9米，竖起来有6层楼高。直径4.2米，发射重量23吨，体积和重量跟北京地铁13号线列车的一节车厢差不多，比空间站天和核心舱更高、更大、更重，是全世界现役在轨最重的单舱主动飞行器。

问天实验舱将为航天员提供专用的生活和工作场所。在生活区，包括3个睡眠区、1个卫生区和厨房等设施。据估算，它能为航天员提供约50立方米的生活空间，未来可与核心舱一起来支持两艘载人飞船轮换期间6名航天员的生活。科研人员介绍，问天实验舱的加入，使得空间站空间更大，航天员活动空间更充裕。未来，太空授课也会“搬到”问天实验舱进行。

在工作区，问天实验舱的工作舱长达9米，是目前我国航天器中体型最大、承载最重的密封舱，也是世界第二大单密封舱体，这里也是航天员的生活工作场所。工作舱的储物空间也不小，达60立方米以上。为提升航天员的居住舒适度，中国航天科技集团五院空间站结构与机构设计团队进行了大量人性化设计，包括通过可翻转式柜门设计，储物效率更高。航天员的3个独立“卧室”，每间自带防辐射舷窗，在休息时可安心欣赏舱外风景。设置的独立卫生区，进一步提升了私密性。设计人员还在舱壁上设计了防护结构，使得密封舱能够在环境严酷的太空环境中坚固耐用、稳定运行。

据航天员系统专家介绍，此次发射升空，问天实验舱还搭载了航天员生活、工作所需的部分产品，包括全套厨房设备。这相当于空间站组合体有了两套太空厨房，提高了航天员生活的便利性。

问天实验舱安全可靠，航天员在这里完全可以安心工作。在问天实验舱舱体上，集成了结构健康监测系统，对舱体结构的健康状态进行实时监控。一旦出现空间碎片撞击事件或舱压异常下降事件，系统立即自动响应、快速报警，并对撞击进行高精度定位，为航天员显示出撞击区域图形，进一步保障太空驻留安全。

以天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱为基本构型的天宫空间站完成建造后，意味着将建成国家太空实验室，支持开展长期、多领域、大规模空间科学与应用研究。

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，问天实验舱以生命科学和生物技术研究为主，在空间生命科学与生物技术、微重力流体物理、空间材料科学、空间应用新技术试验等领域规划部署了研究主题。通过这些科学项目的实施，关注生命生长发育和人的健康，探索人类长期太空生存所面临的一系列科学问题。

问天实验舱就像是把一个大型科学实验室搬到了太空。作为空间站内进行空间生命科学研究的主要场所，舱内配置了生命生态实验柜、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。其中，两个生命科学实验柜和变重力科学实验柜是开展科学实验的场所，科学手套箱支持航天员对科学样品精细操作和安全、高效支持，低温装置用于实验样品在轨存储。

吕从民介绍，生命生态实验柜以多种类型的生物个体为实验样品，将开展拟南芥、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，促进人类对生命现象本质的理解。这意味着空间站里也会“种草”“养鱼”。

值得一提的是，重约23.2吨的问天实验舱是我国迄今为止重量最大的载荷，目前近地轨道运载能力最大的长五B火箭是发射问天实验舱的最佳选择。

中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院长五B火箭总体副主任设计师刘秉告诉记者，问天实验舱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。“就好比一辆正在高速行驶的汽车，想踩一脚刹车就停到指定位置很难。”火箭院长五B火箭副总设计师娄路亮形容大推力火箭精准入轨的难度。为此，火箭姿控系统和制导系统设计团队创新性地采用了“姿态控制增益优化”和“复合制导”两种方法，保证了长五B火箭入轨精度。

问天实验舱被火箭送到预定位置后，与火箭分离，“到站下车”。为了让空间站舱段能够安全“下车”， 研制团队经过近10年的努力，研制了一项新的舱箭分离装置，既能“绑”得住大直径的空间站舱段，又能快速、可靠、无污染分离。同时为了尽量将分离过程中出现的冲击等不利影响降到最低，研制团队另辟蹊径，为空间站舱段设计了一款圆形“座椅”，将冲击降低了10倍左右，使问天实验舱在舱箭分离的时刻像坐在“沙发”上一样舒适，从而解决了冲击问题。

后续，问天实验舱和空间站天和核心舱将采用快速交会对接方式形成组合体。在这个大约6.5小时的过程中，需要舱段消耗燃料来变轨满足对接要求，也会造成运载能力的损失。为了让问天实验舱能搭载更多的推进剂、生活物资，维持空间站在轨运营，长五B团队此前对火箭的运载能力进一步评估、折算，扔掉箭体中的“累赘”，为火箭释放了更大的运载能力，这也意味着问天实验舱可装载更多物资。（经济日报记者 姜天骄）

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