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。

　　作为我国空间站建设的第二个舱段，问天实验舱将为空间站带去哪些新装备？航天员在太空的工作生活会迎来怎样的变化？

　　中国空间站喜迎“新居”

　　问天实验舱由工作舱、气闸舱和资源舱三部分组成，舱体总长17.9米，直径4.2米，发射重量约23吨。相关指标比天和核心舱更高，是我国目前最重、尺寸最大的单体飞行器。不仅有着大块头的体格，问天实验舱更是一个集平台功能与载荷功能于一体的“全能型”选手。

　　据介绍，问天实验舱与天和核心舱互为备份，关键平台功能一致，可以完全覆盖空间站组合体工作要求，既发挥定海神针般的双保险作用，也为空间站未来15年可靠运行打下坚实基础。

　　两舱对接组成组合体后，由天和核心舱统一管理和控制整个空间站的载人环境，一旦天和核心舱出现严重故障，问天实验舱能够快速接管，主控空间站。

　　一个更重要的细节是，问天实验舱配备了目前国内最大的柔性太阳翼，双翼全部展开后可达55米。太阳翼可以双自由度跟踪太阳，每天平均发电量超过430度，将为空间站运行提供充足的能源。

　　问天实验舱是空间站系统中舱外活动部件最多的舱体，大量的舱外设施设备能够更好地保障出舱活动，也为更精细的舱外操作提供支持。在问天实验舱的气闸舱外，还有一套5米长的小机械臂。这套七自由度的机械臂小巧、精度高，操作更为精细。未来，小臂还可以与核心舱大臂组成15米长的组合臂，在空间站三舱组合体开展更多舱外操作。

　　长五B首次“零窗口”发射

　　这是长征五号B运载火箭首次执行“零窗口”发射任务。根据计划，问天实验舱将与天和核心舱进行快速交会对接。因此，火箭必须在规定时间发射，否则问天实验舱将无法到达指定位置，需要耗费巨大代价调整轨道，甚至会导致发射终止，需要等待下一个发射窗口重新组织发射。

　　为了确保准时点火发射，科研团队对射前负10分钟的发射流程进行了优化，在火箭点火前预留出2.5分钟的故障处理时间。此外，长征五号B运载火箭还应用了起飞时间偏差修正技术，最大修正时间为2.5分钟。通俗理解，火箭最迟可推延2.5分钟发射，在0到2.5分钟这个时间段内的任一时间点发射，火箭都可以在飞行过程中自动修正因推迟发射导致的飞行偏差，将实验舱精准送入预定轨道。

　　“太空之吻”有新看点

　　问天实验舱入轨后，将与核心舱组合体实施交会对接——23吨的问天实验舱与40多吨的核心舱组合体，将是我国目前最大吨位的两个航天器之间的交会对接，也是中国空间站首次在有人的状态下迎接航天器的来访。

　　航天科技集团五院问天实验舱GNC分系统副主任设计师宋晓光打了个形象的比方：“如果按重量来看，载人飞船对接像开小跑车，可控性强；货运飞船对接像开小卡车；而到了问天和梦天实验舱，就如同要把一辆装备豪华的大房车停到一个小车位里。”

　　为成功实现“太空之吻”，设计团队从问天实验舱初样研制起就经过几轮实测，对问天实验舱的数据参数精准把握，并提升算法达到更强的适应能力和纠偏能力。同时，采用半自主交会对接方案，实现交会对接过程中的稳定控制。

　　在轨期间，问天实验舱还将实现平面转位90度，让原本对接在节点舱前向对接口的问天实验舱，转向节点舱的侧向停泊口，并再次对接，从而腾出核心舱的前向对接口，为梦天实验舱的到访做好充分准备。这将是我国首次航天器在轨转位组装，也将是国际上首次探索以平面式转位方案进行航天器转位。

　　太空生活更舒适更安全

　　对在轨航天员来说，两舱对接形成组合体，意味着我们的太空家园从“一居室”升级到更宽敞的“两居室”。

　　问天实验舱的工作舱内设有3个睡眠区和1个卫生区。完成对接后，空间站后续可以支撑神舟十四号、十五号两个乘组6名航天员实现“太空会师”和在轨轮换，在太空面对面交接工作。在天和核心舱的基础上，问天实验舱在吸音、降噪、减震等方面也进行了优化升级。

　　此前，航天员在天和核心舱只能通过节点舱实现出舱。节点舱空间较小，航天员每次出舱前还需要关闭各个对接通道的舱门，进行大量准备工作。此次问天实验舱则配置了一个出舱人员专用的气闸舱。一方面，气闸舱的空间和出舱舱门的尺寸都比节点舱更大，航天员进出更舒展从容，也更易携带大体积的设备出舱工作。另一方面，从气闸舱出舱时，只需关闭一道舱门，操作更便捷。

　　未来，气闸舱将成为航天员在空间站的主要出舱通道，一旦气闸舱出现问题，航天员还可以从作为备份出舱口的节点舱返回，确保出舱活动的安全。在气闸舱外的暴露实验平台上，还配置了22个标准载荷接口。在空间站搭载的科学实验载荷，可以通过机械臂精准“投送”到自己对应的载荷接口位置，不再需要航天员出舱进行人工操作。

　　/ 延伸 /

　　“问天”对“天和”大约需13个小时

　　问天实验舱发射成功后，要与天和核心舱进行交会对接，这是一个非常复杂的过程，要让两个飞行器在彼此距离相隔上万公里的太空能互相找到，还要能够对得准。问天实验舱与火箭分离后，将进行6次变轨，来到与天和核心舱相距52公里的位置上。此次问天实验舱继续采用了快速交会对接技术，此前神舟飞船也采用了这项技术，只需要六七个小时就能够与核心舱完成对接。而此次实验舱交会对接所需时间稍长，全程预计需要13个小时左右。“它是第一个实验舱入轨，比如说一些机械臂、转位机构，它入轨之后都要进行测试，所以它入轨的时候到对接的时间会比原来的载人船和货运船时间要长一些。”航天科技集团五院、502所交会对接首席专家解永春说。

　　据介绍，在问天实验舱与天和核心舱交会之前，它们之间的相对速度非常快，能达到每秒几公里，而在两舱对接的最后关头，它们的相对速度将会降到每秒0.1米。解永春表示，距离越远，速度越大，距离越近，速度相对来说要小一点，到最后的时候，就是万里穿针，精度是非常高的，是在厘米级的。

　　本版文图据新华社、央视新闻