問天實驗艙全揭秘

北京時間7月24日14時22分22秒，搭載著問天實驗艙的長征五號B運載火箭從文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空。7月25日，神舟十四號航天員乘組成功開啟問天實驗艙艙門，順利進入問天實驗艙，這是中國航天員首次在軌進入科學(xué)實驗艙。

問天實驗艙（實驗艙Ⅰ）是中國空間站的第二個大型永久艙段，主要任務(wù)是核心艙平臺功能備份，支持開展密封艙內(nèi)專項實驗和部分暴露平臺實驗。它可以對組合體進行統(tǒng)一管理與控制，并能支持航天員在軌駐留，提供專用航天員艙外活動氣閘艙和應(yīng)急避難場所。可以這么理解：如果把中國空間站比喻為一艘正在宇宙中航行的超級大船，那么天和核心艙就是船長，如果“船長”發(fā)生了故障無法工作，大船該如何繼續(xù)前行？為了解決這個“可能”的問題，中國航天專家們特派“大副”——問天實驗艙前去幫忙。

接下來，我們一起來全面揭秘問天實驗艙吧。

[它長什么樣？]

問天實驗艙由工作艙、氣閘艙和資源艙三個主要部分組成，艙體軸向長度為17.9米，最大直徑為4.2米。問天實驗艙發(fā)射重量達23噸，“體型”大致相當于一節(jié)地鐵車廂，是全世界現(xiàn)役在軌最重的單艙主動飛行器。

問天實驗艙艙外配置有一個作業(yè)范圍約5米的7自由度小機械臂，鎖掛在氣閘艙外與實驗艙一同發(fā)射入軌。小機械臂主要用于艙外載荷照料和支持航天員出艙，還可以與天和核心艙的大機械臂組合使用，大小機械臂組合后，運動范圍可以達到15米，能夠執(zhí)行更多、靈活性更高的任務(wù)。

問天實驗艙還配備了一對雙自由度柔性太陽翼，全部展開后翼展超過55米，比半個足球場還要長——這也刷新了我國航天器在軌使用太陽翼的紀錄。

問天實驗艙采用了我國研制出的大型回轉(zhuǎn)運動類空間機構(gòu)產(chǎn)品——對日定向裝置，使太陽翼雙自由度同時轉(zhuǎn)動，確保陽光每時每刻都能垂直照射在太陽翼上。

在問天實驗艙的艙外設(shè)置有2臺云臺燈和4臺高清攝像機，能夠一邊打光追光，一邊拍攝錄制。通過它們，航天員出艙活動時，地面測控人員就能更清楚地看見并時刻關(guān)注，從而為航天員們提供更及時的安全保障——當然，它們也能在太空中拍攝許多“唯美壁紙”和“視頻大片”，將美輪美奐的地球和外太空美景呈現(xiàn)給我們。

[它有哪些功能]

●功能一：備份

問天實驗艙對空間站天和核心艙的能源管理、信息管理、姿態(tài)與軌道控制、載人環(huán)境控制等關(guān)鍵平臺功能提供備份。

問天實驗艙的工作艙是迄今我國最大、世界第二大的單密封艙體，艙內(nèi)設(shè)有3個睡眠區(qū)和1個衛(wèi)生區(qū)。在與天和核心艙完成對接后，中國空間站將變得更加溫馨、舒適，“床位”數(shù)增加到6個。后續(xù)神舟十五號載人飛船發(fā)射后，神舟十四號和神舟十五號兩個乘組6名航天員將實現(xiàn)“太空會師”，中國空間站將“滿客”運行。

問天實驗艙內(nèi)集成了與核心艙基本一致的再生式生命保障的全部6個子系統(tǒng)單元，滿足乘組在軌輪換時的載人環(huán)境保障需求，同時也可以在核心艙載人環(huán)境系統(tǒng)發(fā)生故障時提供關(guān)鍵功能備份。

●功能二：應(yīng)急避難場所

核心艙一旦發(fā)生失壓等緊急情況，航天員可以將核心艙的雙向承壓艙門關(guān)閉，這樣節(jié)點艙和問天實驗艙作為聯(lián)通艙段，依然可以在保證航天員安全的同時，提供在軌修復(fù)故障所需要的時間。

若核心艙發(fā)生失火等緊急情況，將雙向承壓艙門關(guān)閉后，航天員依然可以通過聯(lián)通的節(jié)點艙進入載人飛船，這為航天員應(yīng)急情況處置和緊急撤離等提供了額外的安全保障。

●功能三：開展實驗

問天實驗艙，顧名思義，是一個可以支持開展空間實驗的艙段。實驗艙支持提供的實驗規(guī)模比核心艙大很多。本次發(fā)射，艙內(nèi)攜帶了4個科學(xué)實驗機柜，主要為空間生命科學(xué)、生物技術(shù)科學(xué)以及其他一些學(xué)科的科學(xué)實驗提供支持設(shè)施。

這4個科學(xué)實驗機柜分別是：變重力科學(xué)實驗柜、科學(xué)手套箱與低溫存儲柜、生物技術(shù)實驗柜、生命生態(tài)實驗柜。

問天實驗艙加入中國空間站組合體后，神舟十四號乘組將在10月迎來中國空間站的下一個艙段——夢天實驗艙。到那時，中國空間站將完成現(xiàn)階段規(guī)劃的三艙組合體在軌建造任務(wù)。中國空間站建造完成后，將在軌運行10年以上。