双舱合璧 共舞九天

问天实验舱从19米停泊点向天和核心舱前向端口靠近

对接模拟图像 本组图片 新华社 发

问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口

昨天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。

今天3时13分 问天实验舱成功与天和核心舱前向端口对接，整个交会对接过程历时约13小时。这是我国两个20吨级航天器首次在轨交会对接，也是空间站有航天员在轨驻留期间首次进行空间交会对接。

10时03分 神舟十四号航天员乘组成功开启问天实验舱舱门，顺利进入问天实验舱。这是中国航天员首次在轨进入科学实验舱。后续，将按计划开展组合体姿态融合控制、小机械臂爬行和大小臂组合测试等在轨工作，并利用问天舱气闸舱和小机械臂进行航天员出舱活动。

作为中国空间站首个实验舱，问天实验舱有哪些特殊功能？它的“到访”将给航天员带来哪些太空“出差”新体验？不妨先来了解一下。

比“天和”更大更宽

中国空间站就像三室两厅还带储藏间的“豪宅”。所谓“三室”，是指一个核心舱和两个实验舱；“两厅”则是神舟载人飞船和天舟货运飞船。问天舱的加入，将拓展航天员在轨的工作和生活空间。作为迄今中国最长的航天器，它配置了与天和核心舱一样的航天员生活设施，还增加了一个小型机械臂及多种科学研究设备，并将经历六名中国航天员在太空“会师”这一历史性时刻。

问天实验舱全长17.9米，发射质量23吨，由工作舱、气闸舱及资源舱三部分组成。该舱配置了与天和核心舱一样的航天员生活设施，将来可与核心舱一起，接受两艘载人飞船轮换期间六名航天员的生活。

空间站建成后，问天舱的气闸舱将作为航天员进行舱外作业的主要出舱口，同时实验舱还具备对空间站组合体的管理和控制功能，换言之，一旦核心舱平台功能出现故障，实验舱能接管对空间站组合体的操作，从整体上提高空间站的可靠性。

与天和核心舱相比，问天实验舱更重更大，具备更强的超万瓦级供电能力、千兆级信息传输能力。作为航天员未来在空间站内进行空间生命科学研究的主要基地，问天实验舱的工作舱也更宽敞，舱内配置多台科学实验柜，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。

“柔性翅膀”能量爆棚

“豪宅”扩建，人丁兴旺，自然需要更强大的能源系统。和地面建筑一样，“太空豪宅”各房屋的能源可以互通，实验舱、核心舱、载人飞船、货运飞船组成太空“供电大联盟”，互帮互助，通过灵活并网供电，确保整个空间站系统的正常运行。作为集多种优势于一身的“大块头”，问天实验舱同天和核心舱成功对接后，还要和将来的梦天实验舱共同担起中国空间站主要能量来源这一重大使命。

据悉，问天实验舱拥有目前中国最大面积的可展收柔性太阳翼，其单翼翼展从天和舱的12.6米增至27米，面积可达138平方米，相当于从羽毛球场扩建为篮球场。供电能力上，问天舱的单翼供电能力就达到天和舱的两倍多，最大可达18千瓦。可以说，问天实验舱的加入，让中国空间站实现“能源自由”。

除了“新面貌”令人惊艳，问天舱的太阳翼还将以全新“出场方式”亮相。为避免问天舱与空间站组合体交会对接时产生的碰撞对“全部张开的翅膀”带来冲击损伤，此次太阳翼的展开将分“两步走”，涉及七个步骤，中间还会有一次“中场休息”，全程历时80分钟。展开、锁紧、再展开、再锁紧，凭借其“高可靠可重复展收”的“硬核技术”，问天舱太阳翼在太空中收放自如、刚柔并济，时刻确保“电力在线”。

为了让“柔性翅膀”24小时不间断追踪太阳，问天实验舱还首次采用太阳翼双自由度同时转动，确保每一缕阳光都垂直照射在翼面上。为了实现这一技术，中国航天科技集团八院自主研制出我国目前设计规模最大、连续工作寿命最长、传输功率最大的大型回转运动类空间机构产品——对日定向装置，有了它的加持，空间站将实时捕捉每一道阳光，保证空间站的能量供给。

在轨见证“太空之吻”

问天实验舱入轨后，将与空间站组合体实施轴向交会对接，两个大块头之间的“太空之吻”将亮相太空：23吨的问天实验舱与40多吨的空间站组合体，将是我国当今最大吨位的两个航天器之间的交会对接，也是我国空间站第一次在有人状态下交会对接。如此大场面，“身经百战”的对接机构依然能驾轻就熟。由于设计先进、安全可靠，对接机构完全能适应未来空间站建造8至180吨各种吨位以及各种方式的对接。对接完成后，我国空间站以庞大的身躯继续在轨飞行，“养精蓄锐”，迎接下一次的大动作。

在轨期间，问天实验舱将完成我国首次在轨大惯量转位动作，即通过平面转位90度，让原本对接在节点舱前向对接口的问天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，为后续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，也是国际上首次以平面式转位方案进行航天器转位的探索尝试。转位过程中，问天舱将通过安装在舱体上的“纤细”转臂与核心舱上的转位基座，以及对接机构的密切配合，上演一场精彩的“太空泊车”大片。

打造“太空资源仓库”

作为空间站T字构型中“顶部一横”的两个最远端，问天、梦天这两个实验舱的资源舱可谓推进舱大家族中的“双胞胎”。实验舱的资源舱在功能上与其他推进舱成员一脉相承，是航天器的能源与动力中心。而高“站位”、梨形“身材”、能力强，又为其增添了独特的魅力。

梨形“身材”的资源舱犹如一个“健美型男”，身长3.4米，腰围2.6米，体重300公斤，形体匀称且肌肉健硕。它需“头顶”1吨重的对日定向装置，“肩扛”1.2吨重的太阳电池翼，“怀揣”1.8吨重的推进主承力模块，却照样“刚直强悍”。结构设计层面，资源舱80%零部件采用第三代高比强度高比模量铝锂合金，以高于500倍自身重量的设计载荷顺利通过了静力试验考核。

为保证各种重要设备的可靠安装，中国航天科技集团八院为资源舱锻造了一副坚韧的“钢筋铁骨”，让原本只作为能源中心的资源舱，成功化身多功能“太空资源仓库”，为空间站在轨建造及后续运行保驾护航。本报记者 叶薇