中国最大航天器来了!问天实验舱岂止做实验那么简单

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  中国太空站将在2022年完成建造,其中“重头戏”是7月24日问天实验舱的发射和对接。大家或许不知的是,原来问天实验舱是现阶段中国最大航天器,它远不止用于做实验,还是太空人的避险安全区、天宫课堂新教室等。

问天实验舱长17.9米 超天和核心舱

  中国太空站由天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱三个大型舱段组合而成。其中作为“第一块积木”的天和核心舱于2021年4月发射升空,它长16.6米,大柱段(天和核心舱大致呈圆柱体,大柱段是它最粗大的部分)直径4.2米,重22.5吨,超过目前国际太空站任何一个舱段。

  而2022年7月24日发射的问天实验舱全长17.9米,比天和核心舱尚多了1.3米,重量也达到23吨;它大柱段的直径虽然同样是4.2米,但这部份比天和核心舱的长,内部空间也更大。

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问天实验舱全长17.9米,重逾23吨。

  以此计算,问天实验舱将超越天和核心舱,成为中国现阶段最大单体航天器;紧随着升空的梦天实验舱,长度也是17.9米。

  当然,问天实验舱相比历史上最大单体航天器还有一段距离。美国1973年用“土星五号”火箭发射的“天空实验室”,全长36米,最大直径6.7米,重量达到80吨。而上世纪80年代至本世纪初服役的太空穿梭机(内地称航天飞机)最度更超过37米,净重也近70吨。

问天实验舱是中国太空站第一期工程的三个主要舱段之一,由于各舱段都有“备份”,有分析认为第二期工程会把这些“备份”发射上天,扩大太空站的结构。图为天和、问天和梦天的地面验证舱。(网上图片)

  话说回来,问天实验舱分为工作舱、气闸舱和资源舱三部分,其中工作舱长约10米,占了整个大柱段,是整个舱段最大、最主要部分。

  方才提到问天实验舱远不止是一个“实验室”,因为天和核心舱的主要设施,包括太空站的生活区、“控制板”等,它几乎一样不漏,而这些设施都集中在工作舱里。

问天实验舱定位太空生命科学研究

   具体来说,问天实验舱工作舱里设有3个睡眠区,又有一个“厕所”和“厨房”,能供太空人短期生活。这正是日后中国太空人能实现在太空站上交接班,6人同时驻留的基础。

  问天实验舱还能发挥“关键平台”角色,万一天和核心舱出现故障或危急情况,太空人可以马上转移到问天实验舱,利用工作舱的控制设施接掌整座太空站,又或是在此避险并等候救援。

从中国数字科学馆“中国空间站全景虚拟漫游”中所见,问天实验舱空间宽敞,左边设有睡眠区,右边则是仪器设备。(网上图片)

  当然,问天实验舱的“主业”是做实验。它的工作舱内共有25个实验柜,而每个实验柜其实就是一个世界先进水平的小型太空实验室。

  据当局透露,问天实验舱和稍后发射的梦天实验实将有所分工,问天主要面向太空生命科学研究,例如动植物、微生物在太空环境下的生长、发育、遗传、衰老等研究。

从中国数字科学馆“中国空间站全景虚拟漫游”中所见,问天实验舱空间宽敞,左边设有睡眠区,右边则是仪器设备。(网上图片)

  这些实验内容一般人未必完全理解,也未必感兴趣。大家更期待的,或许是深入浅出的“天宫课堂”。

  在此之前,“太空教师”王亚平主课的“天宫课堂”是在天和核心舱进行的,而随着问天实验舱加入中国太空站,当局已预告下次“天宫课堂”将以问天实验舱作为“新教室”,而更具体地点也就是问天的工作舱。

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问天实验舱将成为天宫课堂新教室

   大家可以预期,刘洋等“太空教师”讲课之余,也一定会带领参观“新课室”,届时航天迷将可以进一步了解这航天器。

  问天实验室在2022年7月24日发射。在7月4日下午,北京航天飞行控制中心已向中国太空站发出调节姿态指令,为迎接问天实验舱作好准备。

问天实验舱将是“天宫课堂”新教室,稍后神舟十四号任务的女太空人刘洋,将在此开讲。图为神舟十三号任务的王亚平和叶光富在“天宫课堂”上做实验。(网上图片)

  至于原本停泊在中国太空站的天舟三飞船,已在7月17日已撤离,腾出接口供问天实验舱停泊。

  据悉,问天实验舱采用“快速对接”技术,发射后约6.5小时便能与中国太空站对接,这也是中国太空站首次在有人的情况下与航天器对接。

问天实验舱由“长征五号B”火箭发射,火箭在7月18日转移到发射区。(网上图片)

  据悉,问天实验舱与天和核心舱对接后,驻守天宫的太空人陈冬、刘洋和蔡旭哲将进入舱内启动生命维持系统,完成科学实验柜的组装,并展开实验。

  另外,问天实验舱除了工作舱,还有气闸舱和资源舱两部份,它们同样重要和是高科技结晶,这将另文再述。

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