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今天有條令人振奮的新聞：?jiǎn)柼鞂?shí)驗(yàn)艙跟天和核心艙成功對(duì)接上了。

相信大家跟世超一樣，看到咱們國(guó)家的新成績(jī)會(huì)很激動(dòng)，但不知道大家有沒有好奇過。

這問天實(shí)驗(yàn)艙是干嘛的？對(duì)于咱們來(lái)說(shuō)又有啥意義？

對(duì)于問天跟天和，或許有人感覺陌生，但「 中國(guó)空間站 」這個(gè)詞應(yīng)該都挺熟悉吧？

天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙是中國(guó)空間站的重要構(gòu)成組件，如今這兩成功對(duì)接，后續(xù)再接上夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，中國(guó)空間站差不多就成了。

要世超來(lái)說(shuō)，這事多少有點(diǎn) “ 三十年河?xùn)|三十年河西 ” 的爽感。

原本太空中只有國(guó)際空間站，主要話事人是美國(guó)，其他國(guó)家看臉色蹭著開展太空科研，2011年美國(guó)通過沃爾夫條款將中國(guó)排除在國(guó)際空間站項(xiàng)目之外。

現(xiàn)在咱航空航天技術(shù)飛速發(fā)展，馬上要有自己的空間站了，相當(dāng)揚(yáng)眉吐氣。

原本 NASA 的局長(zhǎng)還說(shuō)要把沃爾夫條款永久化，頗有點(diǎn)對(duì)中國(guó)搞太空封鎖的意思，今年卻變成了 “ 都怪中國(guó)不主動(dòng)找我們合作 ”~

扯遠(yuǎn)了 ~

現(xiàn)在，讓咱再來(lái)認(rèn)識(shí)一下，咱們的空間站。

按照原有規(guī)劃，咱們要通過發(fā)射天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，以及4艘神舟載人飛船和4艘天舟貨運(yùn)飛船，2022年前后完成空間站在軌建造。

最終 “ 三船三艙 ” 完整形態(tài)▼

天和核心艙是空間站最重要的組件，相當(dāng)于中樞，操控、管理整個(gè)空間站。

參數(shù)咱就不列了，結(jié)構(gòu)分為大柱段、小柱段、資源艙、節(jié)點(diǎn)艙和后端通道。

大柱段是工作區(qū)，工作和實(shí)驗(yàn)在這完成，小柱段是生活區(qū)，睡眠、衛(wèi)生都在這解決。

另外，天和核心艙設(shè)置了3個(gè)對(duì)接口和2個(gè)停泊口，對(duì)接口用來(lái)跟連接實(shí)驗(yàn)艙，停泊口用來(lái) “ 收快遞 ” ，接受飛船們送上來(lái)的物資。

那兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙是干啥的呢？

問天實(shí)驗(yàn)艙的兩個(gè)主要用途：給核心艙做備份和太空生命科學(xué)的研究。

首先，它具有核心艙的部分關(guān)鍵功能，在需要時(shí)，它能一定程度接管、操作空間站。

同時(shí)，內(nèi)部部署了生命生態(tài)、生物技術(shù)和變重力科學(xué)等實(shí)驗(yàn)柜。

這些實(shí)驗(yàn)柜都是模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)都相當(dāng)于一個(gè)小型太空實(shí)驗(yàn)室，一個(gè)實(shí)驗(yàn)柜可以滾動(dòng)支持幾百項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜▼

這些實(shí)驗(yàn)有啥意義呢？

以問天帶上天的水稻 “ 小薇 ” 為例哈，它大概是20-30公分的高度，很小。

通過艙內(nèi)生物培養(yǎng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)柜，咱們能在太空環(huán)境下對(duì) “ 小薇 ” 的一生進(jìn)行研究。觀察它如何從種子發(fā)育成幼苗、植株，最后開花結(jié)籽，完成整個(gè)生命周期。

為啥一定要在太空做這些研究？因?yàn)樘沼形⒅亓Γ€有輻射等，總之，有地球所不具備且很難模擬的環(huán)境。

如果我們能把握植物在太空的生長(zhǎng)規(guī)律，那么未來(lái)無(wú)論是去月球，還是去火星，咱們都可以種地吃飽 ~

在此之前，太空中的農(nóng)活咱們就要辛苦航天員先做做了。

未來(lái)，很快夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙也會(huì)上去，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙包括工作艙、貨物氣閘艙、載荷艙、資源艙四部分。

它主要負(fù)責(zé)微重力科學(xué)研究，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。

舉個(gè)栗子，混凝土。

假如以后人類要去外太空，那是不是要建房子？怎么建呢？肯定不是從地球上運(yùn)輸，畢竟往火星上運(yùn)一塊磚費(fèi)用超過100萬(wàn)英鎊。。。

一個(gè)比較靠譜的想法就是在外太空合成混凝土之類的建筑材料，但混凝土這玩意聽起來(lái)簡(jiǎn)單，微觀結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。

在微重力環(huán)境下，混凝土是否能夠硬化？微觀結(jié)構(gòu)跟在地球上有啥區(qū)別？

類似這樣的問題，都是我們需要去解答的。

此外，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙還將建立世界上第一套由氫鐘、銣鐘、光鐘組成的空間冷原子鐘組，構(gòu)成在太空中頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度最高的時(shí)間頻率系統(tǒng)。

官方的說(shuō)法是，這能幫助開展對(duì)引力紅移、精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)測(cè)量等前沿科學(xué)研究。

聽起來(lái)很遠(yuǎn)？

但「 精準(zhǔn)的時(shí)間 」本身，在咱們生活中其實(shí)運(yùn)用很廣。

比如在衛(wèi)星定位里，每一顆衛(wèi)星都在不斷發(fā)射包含位置和時(shí)間的無(wú)線電信號(hào)，而且能精確到一米以內(nèi)和十億分之一秒。

一旦有誤差，即使誤差只有0.1秒，再乘以光速，衛(wèi)星定位就會(huì)差之千里。

我國(guó)的北斗衛(wèi)星就用了銣原子鐘和氫原子鐘，美國(guó)的 GPS 也用了星載原子鐘。

星載氫原子鐘結(jié)構(gòu)圖▼

除了航天系統(tǒng)之外，電網(wǎng)、金融、通訊、交通、氣象等領(lǐng)域都需要高精度的授時(shí)。

像我們用的交流電中的電流方向就是隨時(shí)間變化的。當(dāng)不同的電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行并網(wǎng)時(shí)，如果時(shí)間不一致，你的波峰波谷就不一致，輕則帶來(lái)多余的能量損耗，重則就會(huì)直接短路，造成大規(guī)模停電和電網(wǎng)癱瘓。

咱們可以期待一下。

中國(guó)空間站在太空建成的那一天，不僅僅代表我們國(guó)家的太空實(shí)力有了新的飛躍。

未來(lái)這些太空科研項(xiàng)目會(huì)助力各種前沿科學(xué)問題突破，讓人類的科技生活邁上新的臺(tái)階。