问天实验舱，还能种菜养动物？

纪中展

問天实验舱示意图。

7月24日14时22分，搭载问天实验舱的长征五号B运载火箭在我国文昌航天发射场准时点火发射。顺利进入预定轨道后，问天实验舱于7月25日3时13分，成功对接天和核心舱前向端口。此时，中国空间站组合体呈现“一”字构型。这是我国载人航天工程立项以来实施的第二十四次飞行任务，也是中国空间站进入建造阶段后的第三次发射。此次发射和对接，是首个有航天员在轨驻留期间进行的空间交会对接，意味着我国在航天领域的又一次重大突破。

中国空间站的总体构型为3个舱段，包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱（待发射），整体呈“T”字构型。问天实验舱是中国空间站的第二个大型永久舱段，主要特点是集平台功能与试验载荷功能于一体，与天和核心舱的平台功能互为备份，在核心舱一旦出状况时，可以对空间站做统一管理和控制，支持开展密封舱内专项实验和部分暴露平台实验。问天实验舱由工作舱、气闸舱和资源舱组成。整个实验舱全长17.9米，舱体最大直径4.2米，发射质量23吨，相当于我们常见的一节地铁车厢，是国内迄今为止发射的最大单体航天器。

问天实验舱是中国空间站的首个科学实验舱，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、空间材料科学等4个领域规划部署了10余个研究主题，此前已立项40余个科学项目，之后将持续论证、滚动实施更多的相关科学项目。

问天实验舱装载了8个实验机柜、22个舱外载荷适配器，相当于搬了一个大型科学实验室到太空。之后，航天员将进入问天实验舱内启动生命维持系统，完成科学实验柜的组装，同时开展交叉科学实验。日后，航天员还可能在问天实验舱里种菜养动物、培育微生物等。这将推动我国在生命生态、生物技术和变重力科学等科技领域的相关研究。

此外，航天员还将从问天实验舱的出舱口完成2—3次出舱活动。问天实验舱配置的航天员开展舱外活动（EVA）的专用气闸舱，是中国空间站的主份EVA气闸舱，在气闸舱和资源舱外配置了多个暴露应用载荷接口，具有较强的舱外应用载荷支持能力。

问天实验舱外还预留了1个扩展暴露平台接口和1个大型载荷挂点接口，可以满足直接暴露在太空环境下，如空间环境监测、一些航天器相关的新技术领域的实验载荷。

问天实验舱外还配置了一条作业范围约5米长、7个自由度的小机械臂，用于舱外载荷照料和支持航天员出舱，开展更精细的操作。它与核心舱的大机械臂组合使用后，活动范围可以达到15米。同时，问天实验舱尾部有一对巨大的太阳能帆板，上面安装的太阳电池翼采用双自由度驱动结构，能以最佳角度面向太阳，避免飞行过程中其他舱段遮挡阳光，保障空间站电力供应。这也是世界第四代空间站的重要特点之一。

问天实验舱成功发射对接后，中国空间站的规模进一步增大，具备了航天员在轨对接航天器的经验。接下来，航天员将会迎来中国空间站的下一个舱段梦天实验舱。届时，中国空间站将完成三舱组合体在轨建造任务，形成美丽的“T”字构型，今后将会在太空领域的研究和发展中创造更多奇迹。