什么是“问天”?中国为什么要有自己的空间站?

7月24日,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭成功发射,问天舱踏上“问天”之旅。据中国载人航天工程办公室消息,问天实验舱入轨后,顺利完成状态设置,于25日3时13分,成功对接于天和核心舱前向端口。

问天舱具备哪些神奇功能?

将主要承担什么工作?

四个关键问题

带你了解中国航天这次“问天”发射

什么是问天实验舱?

中国空间站问天实验舱全长17.9米,直径4.2米,发射重量23吨,比空间站天和核心舱更高、更大、更重,将为航天员提供专用的生活和工作场所。问天实验舱竖起来有6层楼高,体积和重量跟北京地铁13号线列车的一节车厢差不多,是全世界现役在轨最重的单舱主动飞行器。

问天实验舱配置了与天和核心舱一样的航天员生活设施,包括3个睡眠区、1个卫生区和厨房等设施,未来可与核心舱一起来支持两艘载人飞船轮换期间6名航天员的生活。

科研人员说,问天实验舱的加入,使得空间站空间更大,航天员活动空间更充裕。比如,可以把太空自行车从天和核心舱拆到问天实验舱,增加通道通过性。未来,太空授课也会“搬”到问天实验舱进行。

为什么要发射实验舱?

中国载人航天工程自1992年起步以来,已经走过30个年头,拥有了独立自主的运载火箭、载人飞船、货运飞船、航天员和空间站等多个系统,实现了多个领域内从0到1的巨大工程能力突破。

而新阶段的目的是建立航天员能长期驻留的空间站平台,开展较大规模的空间应用,为经济社会发展提供先进的空间技术平台。

换句话说:以前种树,现在纳凉。此前奠定的载人航天工程技术能力基础,要“变现”成各种高新航天技术来反哺各方面的科技发展了。这个过程,就需要在太空中通过复杂的空间科学实验完成。

空间科学实验的场地,就是天宫所需要的实验舱。

为什么“问天”先发?

 核心原因在于“问天”实验舱很特殊。它既是专注于空间生命科学的实验舱,也是另一个“核心舱”。

“问天”可看作是“天和”核心舱的备份,具备空间站统一管理和控制能力,带有航天员生命维持系统。在未来两个航天员班组轮换阶段,共有6名航天员驻留天宫空间站,两大舱段各自容纳三名航天员的工作与生活。

同时,它也将接过航天员出舱行走的重任。在对接多个舱段后,“天和”核心舱的节点舱部分必须处在长期加压状态,很难再进行出舱行走作业,功能被“问天”的气闸舱取代。

此外,该实验舱还自带一个小型机械臂,相比已有的主机械臂虽小了一圈,却拥有更高的末端定位和定姿态精度,更容易实现复杂的舱外作业。

所以,多个兼职功能使得“问天”必须先发。

“问天”对接后要干什么?

载人航天工程空间应用系统副总师、中科院空间应用中心研究员吕从民介绍,问天实验舱以生命科学和生物技术研究为主,在空间生命科学与生物技术、微重力流体物理、空间材料科学、空间应用新技术试验等领域规划部署了研究主题。

通过这些科学项目的实施,关注生命生长发育和人的健康,探索人类长期太空生存所面临的一系列科学问题。

作为空间站内进行空间生命科学研究的主要场所,问天实验舱舱内配置了生命生态实验柜、生物技术实验柜、科学手套箱与低温存储柜、变重力科学实验柜等科学实验设施,就像把一个大型科学实验室搬到了太空。

在问天实验舱舱外,还部署了能量粒子探测器、等离子体原位成像探测器等,用于获取空间环境要素数据,为航天员健康、空间站安全运营提供保障支持,并用于空间环境基础研究。

总体上,“问天”实验舱的升空,标志着我国载人航天工程正式进入空间科学实验和技术探索的新阶段,一个全新的国家太空实验室即将建成,中国在进入太空时代的路上更进一步!