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《逐夢(mèng)星空》是網(wǎng)易科技記錄航天逐夢(mèng)人和航天里程碑事件的新欄目，“逐夢(mèng)星空，向上探索”，讓我們向著星辰大海不斷挺進(jìn)。

文丨噗少俠

出品丨網(wǎng)易科技《逐夢(mèng)星空》欄目組

舉世矚目，“問(wèn)天”成功上天！

2022年7月24日14點(diǎn)22分，搭載中國(guó)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭，在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，一飛沖天！

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)射完美收官！

據(jù)悉，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙是中國(guó)空間站的首個(gè)試驗(yàn)艙，是國(guó)家太空試驗(yàn)室的重要組成部分。接下來(lái)，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙將按照預(yù)定程序與天和核心艙組合體進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，神舟十四號(hào)的三位航天員將進(jìn)入問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙開(kāi)展系列工作。

不過(guò)，這令人激動(dòng)人心的“問(wèn)天時(shí)刻”，仍有很多疑問(wèn)擺在我們面前：

比如，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙有多大？它由什么構(gòu)成？有什么黑科技？

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙主要任務(wù)是什么？它將背負(fù)多少“KPI”？

以及，為什么問(wèn)天上天，是中國(guó)2022年航天事業(yè)的一個(gè)標(biāo)志性事件？

未來(lái)，中國(guó)航天還有什么“重磅嘉賓”，將登陸神秘的太空？

一、中國(guó)“天宮”迎來(lái)了一個(gè)“大家伙”！

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，究竟有多大？

作為我國(guó)空間站第一個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙不僅是我國(guó)迄今為止噸位最大航天器，也是當(dāng)今世界長(zhǎng)度最長(zhǎng)、直徑最大單體載人航天器。

具體而言，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙全長(zhǎng)約17.9米，堪比一輛雙鉸接公交車。其最大直徑4.2米，整艙干重約21.5噸，加注推進(jìn)劑約1.55噸，整體發(fā)射重量約23噸，相當(dāng)于6頭成年亞洲象的重量。

后續(xù)，這23噸的“大家伙”，還將與40多噸的中國(guó)空間站組合體對(duì)接——這也將是我國(guó)目前最大噸位的兩個(gè)航天器之間的交會(huì)對(duì)接，也是我國(guó)空間站第一次在有人的狀態(tài)下進(jìn)行交會(huì)對(duì)接。

如此大場(chǎng)面，無(wú)愧航天大國(guó)風(fēng)范！

據(jù)悉，中國(guó)空間站規(guī)劃的總體構(gòu)型包括3個(gè)艙段：2021年4月發(fā)射成功的天和核心艙，今天順利上天的問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙以及未來(lái)的夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，三者搭建完成后整體將呈T字構(gòu)型。

此外，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙不僅有如此大的重量，還為航天員們提供了約50立方米空間，空間“內(nèi)有乾坤”。

例如，在艙段構(gòu)成上，問(wèn)天試驗(yàn)艙由：為航天員出艙口的氣閘艙、儲(chǔ)備上行物資的資源艙，以及用來(lái)完成科學(xué)試驗(yàn)的工作艙三者，共同組成。

其中，問(wèn)天資源艙采用桁架結(jié)構(gòu)，安裝了雙自由度太陽(yáng)池翼，能實(shí)現(xiàn)對(duì)日定向，將為問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙提供能源和動(dòng)力。而問(wèn)天的氣閘艙，未來(lái)將成為航天員們的主出艙口，艙外有暴露實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及22個(gè)載荷適配器，可供安裝等離子原位成像探測(cè)器、能量粒子探測(cè)器等設(shè)備。

值得一提的是，這次問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙還有一個(gè)明星部件：小機(jī)械臂。與核心艙的大機(jī)械臂相比，長(zhǎng)度僅為5米的小機(jī)械臂更加靈活，目標(biāo)適配器也更加輕巧，運(yùn)動(dòng)、操控、精準(zhǔn)程度，得到了極大提升。

當(dāng)然，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙最核心的當(dāng)屬工作艙：包括3個(gè)睡眠區(qū)、1個(gè)衛(wèi)生區(qū)和廚房等設(shè)施，是航天員工作和生活的空間，可與天和核心艙一起支持兩艘載人飛船輪換期間6名航天員的生活保障。值得注意的是，如若天和核心艙出現(xiàn)故障，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙可以作為備份艙段對(duì)空間站進(jìn)行控制。

更重要的是，問(wèn)天的工作艙內(nèi)還搭載了8個(gè)實(shí)驗(yàn)柜機(jī)位，部署了生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜、生物技術(shù)試驗(yàn)柜等4個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜，這些機(jī)柜是問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙最重要的載荷之一。

不獨(dú)如此，這次問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙還有諸多亮點(diǎn)。

比如，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙搭乘的長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭，不僅是我國(guó)目前近地軌道運(yùn)載能力最大的新一代運(yùn)載火箭，擁有長(zhǎng)達(dá)20.5米的國(guó)內(nèi)最大整流罩，近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到25噸級(jí)，采用的是液氫液氧的發(fā)動(dòng)機(jī)，是我國(guó)目前單臺(tái)推力最大的火箭發(fā)射機(jī)。

比如，在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙下一步成功入軌后，其配置的目前國(guó)內(nèi)研制最大面積可展收柔性太陽(yáng)翼，將進(jìn)行首次正面展開(kāi)，其長(zhǎng)度約6.5米，相當(dāng)于兩個(gè)車道的寬度。在二次展開(kāi)后，太陽(yáng)翼正面全長(zhǎng)將達(dá)到23米，足夠停下4-5輛家用轎車。

而太陽(yáng)翼整體翼展更是超過(guò)55米——可供兩只成年藍(lán)鯨，首尾相連地躺在上面！

不僅如此，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的太陽(yáng)翼能持續(xù)穩(wěn)定地為艙內(nèi)試驗(yàn)載荷供電7.2kW以上，其一天的發(fā)電量可供普通的家庭使用一個(gè)半月。正因如此，這一次全新升級(jí)后的“翅膀”，雙翼超萬(wàn)瓦級(jí)的供電讓空間站基本實(shí)現(xiàn)了“用電無(wú)憂”。

二、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，背著什么KPI？

這一次問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的主要任務(wù)是什么？

毫無(wú)疑問(wèn)，是開(kāi)展大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)——據(jù)了解，中國(guó)空間站艙內(nèi)可以部署25臺(tái)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜，每臺(tái)實(shí)驗(yàn)柜都是一個(gè)小型的太空實(shí)驗(yàn)室，可以支持開(kāi)展單學(xué)科或多學(xué)科交叉的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

而這一次，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)一次搭載了8個(gè)實(shí)驗(yàn)柜機(jī)位，將主要面向空間生命科學(xué)研究，配置了生命生態(tài)、生物技術(shù)和變重力科學(xué)等實(shí)驗(yàn)柜，能夠支持開(kāi)展多種類植物、動(dòng)物、微生物等在空間條件下的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳、衰老等響應(yīng)機(jī)理研究。

此外，問(wèn)天試驗(yàn)艙內(nèi)將密集開(kāi)展密閉生態(tài)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，并通過(guò)可見(jiàn)光、熒光、顯微成像等多種在線檢測(cè)手段，支持分子、細(xì)胞、組織、器官等多層次生物實(shí)驗(yàn)研究，還支持開(kāi)展不同重力條件下生物體生長(zhǎng)機(jī)理的對(duì)比研究。

值得注意的是，全新的太空授課也將在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙開(kāi)展。先前上天的神州十四號(hào)三位航天員，還會(huì)擇機(jī)首次從問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的出艙口出艙，并按計(jì)劃從問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙出艙口完成2到3次出艙活動(dòng)。

值得注意的是，2022年我國(guó)將全面完成以天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙為基本構(gòu)型的天宮空間站建造，建成國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室。除了此次主要面向空間生命科學(xué)研究問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，下一步計(jì)劃上天的夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，將主要面向微重力科學(xué)研究，未來(lái)配置了流體物理、材料科學(xué)、燃燒科學(xué)、基礎(chǔ)物理以及航天技術(shù)試驗(yàn)等多學(xué)科方向的實(shí)驗(yàn)柜，支持開(kāi)展重力掩蓋下的多相流與相變傳熱、基礎(chǔ)燃燒過(guò)程、材料凝固機(jī)理等物質(zhì)本質(zhì)規(guī)律研究以及超冷原子物理等前沿實(shí)驗(yàn)研究。

而空間站一旦順利完成，依托艙內(nèi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜、艙外試驗(yàn)裝置和巡天空間望遠(yuǎn)鏡，中國(guó)空間站將安排近百項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目，將極大推進(jìn)中國(guó)科學(xué)各領(lǐng)域，例如暗物質(zhì)與暗能量、星系形成演化、物質(zhì)本質(zhì)規(guī)律、生命現(xiàn)象本質(zhì)以及地球可持續(xù)發(fā)展等重大科學(xué)的重大突破。

三、逐夢(mèng)星空，我們邁出關(guān)鍵一步！

毫無(wú)疑問(wèn)，2022年7月24日將成為中國(guó)航天事業(yè)建設(shè)史上，值得銘記的一天。

這不僅僅因?yàn)椋@一次問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙將成為中國(guó)的空間站轉(zhuǎn)入常態(tài)化運(yùn)營(yíng)后，推動(dòng)大規(guī)模的科學(xué)研究真正落地的標(biāo)志性事件，更是達(dá)成了中國(guó)載人航天工程走入30個(gè)年頭后，中國(guó)空間站建造關(guān)鍵戰(zhàn)略的一步。

先前的4月17日，中國(guó)空間站建造進(jìn)展情況新聞發(fā)布會(huì)上，中國(guó)航天發(fā)言人就為大家清晰明了的指出了今年中國(guó)航天的任務(wù)安排：為了完成2022年中國(guó)空間站的在軌建造，中國(guó)將計(jì)劃實(shí)施6次飛行任務(wù)。分別是：5月發(fā)射天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船、6月發(fā)射神舟十四號(hào)載人飛船、7月發(fā)射空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、10月發(fā)射空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，隨后，我們國(guó)家還將實(shí)施天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船和神舟十五號(hào)載人飛船發(fā)射任務(wù)。

今天，隨著問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射入軌，以及下一步即將與天和核心艙對(duì)接，空間站組合體將會(huì)形成“兩艙兩船”構(gòu)型；同時(shí)，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙也在整裝待發(fā)：這也預(yù)示著，我們國(guó)家空間站在軌組裝建造更進(jìn)一步，勝利觸手可及。

正因如此，建造空間站、建成國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室，不僅是實(shí)現(xiàn)我國(guó)載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略的重要目標(biāo)，是我們建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)的重要工程，更是中國(guó)幾代中國(guó)航天人、千千萬(wàn)萬(wàn)中國(guó)人逐夢(mèng)星空的雄心壯志！

如今，逐夢(mèng)序幕，迅速拉開(kāi)！