北京時(shí)間7月24日14時(shí)22分22秒，長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場(chǎng)一號(hào)發(fā)射工位點(diǎn)火起飛。

(資料圖片僅供參考)

火箭飛行約495秒后，將中國(guó)空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙準(zhǔn)確送入預(yù)定對(duì)接初始軌道入口，發(fā)射任務(wù)圓滿成功。

長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭點(diǎn)火瞬間｜央視新聞

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙分離后，太陽(yáng)翼“一次展開(kāi)”，隨后艙段“快速自主交會(huì)對(duì)接程序”開(kāi)始，將在接下來(lái)的13個(gè)小時(shí)內(nèi)進(jìn)行數(shù)次變軌，預(yù)計(jì)在明天凌晨對(duì)接于天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙的軸向?qū)涌凇?/p>

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙飛行任務(wù)標(biāo)識(shí)｜CMS

此前，空間站組合體已偏航180°，建立了倒飛姿態(tài)，等待問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與其交會(huì)對(duì)接。對(duì)接完成后，組合體將再次偏航180°，返回三軸穩(wěn)定對(duì)地正飛姿態(tài)。之后問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的太陽(yáng)電池翼將完全展開(kāi)。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙太陽(yáng)翼完全展開(kāi)后的空間站組合體示意圖｜本文作者

長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭

長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭從發(fā)射場(chǎng)技術(shù)區(qū)垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)｜新華社

長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭，是目前我國(guó)近地軌道有效載荷運(yùn)載能力最大的火箭型號(hào)?；鸺尚炯?jí)外捆綁4個(gè)助推器，芯一級(jí)可直接將有效載荷送入軌道。

長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭垂直轉(zhuǎn)運(yùn)精彩畫面｜新華社

本次用來(lái)發(fā)射問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的遙三火箭高度為53.66米、整流罩直徑為5.2米、起飛質(zhì)量為849 000千克。

由于問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙需要與空間站組合體進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，運(yùn)載火箭需要將實(shí)驗(yàn)艙射入特定的初始對(duì)接軌道入口，因此本次也是長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭的首次“零窗口”發(fā)射。

第二個(gè)大型永久艙段

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙（實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ）是中國(guó)空間站的第二個(gè)大型永久艙段，主要任務(wù)是核心艙平臺(tái)功能備份，支持開(kāi)展密封艙內(nèi)專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)和部分暴露平臺(tái)實(shí)驗(yàn)。

它可以對(duì)組合體進(jìn)行統(tǒng)一管理與控制，并能支持航天員在軌駐留，提供專用航天員艙外活動(dòng)氣閘艙和應(yīng)急避難場(chǎng)所。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙構(gòu)型示意圖｜航天科技集團(tuán)五院總體部

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙由工作艙、氣閘艙和資源艙三個(gè)主要部分組成，艙體軸向長(zhǎng)度為17.9米，艙體最大直徑為4.2米。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙｜CMS

其中工作艙長(zhǎng)度約7.2米，氣閘艙長(zhǎng)度約2.4米，資源艙長(zhǎng)度約3.4米，太陽(yáng)翼一次展開(kāi)后翼展約23米，二次完全展開(kāi)后翼展約55米。

航天員在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)地面模擬器訓(xùn)練畫面｜中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙艙外配置了小機(jī)械臂，用于艙外載荷照料和支持航天員出艙。尾部采用局部桁架結(jié)構(gòu)，之上安裝的太陽(yáng)電池翼采用雙自由度驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。

核心艙關(guān)鍵平臺(tái)功能備份

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙對(duì)空間站天和核心艙的能源管理、信息管理、姿態(tài)與軌道控制、載人環(huán)境控制等關(guān)鍵平臺(tái)功能提供備份。

空間站三艙地面聯(lián)試，左為問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙｜航天科技集團(tuán)五院總體部

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)配置了3個(gè)乘組睡眠區(qū)和1個(gè)衛(wèi)生區(qū)，艙內(nèi)還有一個(gè)額外的“太空廚房”，配置了與核心艙相同的飲水分配器、微波加熱裝置、熱風(fēng)加熱裝置、餐桌等，滿足支持后續(xù)乘組在軌輪換期間6人共同在軌的需要。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)集成了與核心艙基本一致的再生式生命保障的全部6個(gè)子系統(tǒng)單元，滿足乘組在軌輪換時(shí)的載人環(huán)境保障需求，同時(shí)也可以在核心艙載人環(huán)境系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)提供關(guān)鍵功能備份。

各再生生保子系統(tǒng)總裝集成形式｜中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙也是空間站航天員的應(yīng)急避難場(chǎng)所。

核心艙一旦發(fā)生失壓等緊急情況，航天員可以將核心艙的雙向承壓艙門關(guān)閉，這樣節(jié)點(diǎn)艙和問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙作為聯(lián)通艙段，依然可以在保證航天員安全的同時(shí)，提供在軌修復(fù)故障所需要的時(shí)間。

若核心艙發(fā)生失火等緊急情況，將雙向承壓艙門關(guān)閉后，航天員依然可以通過(guò)聯(lián)通的節(jié)點(diǎn)艙進(jìn)入載人飛船，這為航天員應(yīng)急情況處置和緊急撤離等情況提供了額外的安全保障。

密封艙內(nèi)專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，顧名思義，是一個(gè)可以支持開(kāi)展空間實(shí)驗(yàn)的艙段。實(shí)驗(yàn)艙支持提供的實(shí)驗(yàn)規(guī)模比核心艙大很多。

神舟十四號(hào)乘組在地面模擬艙練習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜操作｜中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心

本次發(fā)射，艙內(nèi)上行了4個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜，主要為空間生命科學(xué)、生物技術(shù)學(xué)科以及其它一些學(xué)科的科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供支持設(shè)施。

這4個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜分別是：

變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜

變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜｜中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心

變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜是一個(gè)共用支持實(shí)驗(yàn)設(shè)施，它支持與重力相關(guān)的多類科學(xué)實(shí)驗(yàn)，包括空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、微重力流體和燃燒科學(xué)等實(shí)驗(yàn)的不同重力效應(yīng)和響應(yīng)機(jī)制研究。

科學(xué)手套箱與低溫存儲(chǔ)柜

科學(xué)手套箱與低溫存儲(chǔ)柜｜中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心

科學(xué)手套箱與低溫存儲(chǔ)柜也是一個(gè)共用支持實(shí)驗(yàn)設(shè)施，它為空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、空間材料科學(xué)等方向的實(shí)驗(yàn)提供樣品裝載、精細(xì)操作、樣品低溫存儲(chǔ)等支持。

科學(xué)手套箱（位于實(shí)驗(yàn)柜上部）可以提供溫濕度可控的密閉潔凈環(huán)境，內(nèi)置支持精細(xì)操作的機(jī)械臂和顯微裝置，可以支持生命、材料科學(xué)等需要用到密閉潔凈環(huán)境的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

低溫存儲(chǔ)裝置（位于實(shí)驗(yàn)柜下部）能夠提供 4 ℃、-20 ℃、-80 ℃的低溫存儲(chǔ)能力，可以滿足生物、試劑、材料等樣品不同低溫存儲(chǔ)條件，為開(kāi)展長(zhǎng)期空間實(shí)驗(yàn)提供保障。

生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜

生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜｜中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心

生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜主要由細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊、蛋白質(zhì)結(jié)晶模塊、專用實(shí)驗(yàn)裝置等模塊組成，支持開(kāi)展組織細(xì)胞、蛋白質(zhì)生化分子類、微生物類等多類型在軌實(shí)驗(yàn)和研究。

生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜

生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜｜中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心

生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜主要由多個(gè)通用生物培養(yǎng)模塊、小型受控生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、微生物監(jiān)測(cè)模塊和一臺(tái)離心機(jī)組成，支持在微重力和空間輻射環(huán)境下開(kāi)展如生物個(gè)體（植物、小型動(dòng)物等）效應(yīng)、空間輻射學(xué)、生命生態(tài)支持系統(tǒng)基礎(chǔ)、生命起源機(jī)理等主題的研究。

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暴露平臺(tái)實(shí)驗(yàn)

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的氣閘艙和資源艙外，配置了多個(gè)暴露應(yīng)用載荷接口，具有較強(qiáng)的艙外應(yīng)用載荷支持能力。

所謂“暴露”，指的是直接暴露于太空環(huán)境。一些如空間環(huán)境監(jiān)測(cè)、對(duì)地觀測(cè)等領(lǐng)域的科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷，以及衛(wèi)星平臺(tái)等航天器新技術(shù)領(lǐng)域的試驗(yàn)載荷，需要在艙外環(huán)境下實(shí)施開(kāi)展。這些載荷就可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)適配接口安裝在暴露實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上。

這些接口采用了通用的在軌可替換單元（ORU）式接口設(shè)計(jì)，可以通過(guò)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙機(jī)械臂進(jìn)行安裝、照料，具有較高的操作效率。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙外暴露應(yīng)用載荷接口和小機(jī)械臂示意圖｜航天科技集團(tuán)五院總體部

同時(shí)，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙艙外還預(yù)留了1個(gè)擴(kuò)展暴露平臺(tái)接口和1個(gè)大型載荷掛點(diǎn)接口，支持在軌安裝擴(kuò)展暴露載荷平臺(tái)和大型掛接載荷。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙還配置了能量粒子、等離子空間環(huán)境監(jiān)測(cè)有效載荷。

小機(jī)械臂

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙機(jī)械臂｜哈爾濱工業(yè)大學(xué)

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙外配置了一條作業(yè)范圍約5米的7自由度小機(jī)械臂，鎖掛在氣閘艙外與實(shí)驗(yàn)艙一同發(fā)射入軌。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙機(jī)械臂示意圖｜航天科技集團(tuán)五院總體部

這條小機(jī)械臂可以實(shí)現(xiàn)高精度操作，主要用來(lái)照料艙外暴露應(yīng)用載荷。

小機(jī)械臂還可以與天和核心艙的大機(jī)械臂級(jí)聯(lián)組合使用，通過(guò)神舟十三號(hào)第一次艙外活動(dòng)安裝的轉(zhuǎn)接件串聯(lián)后，運(yùn)動(dòng)范圍可以達(dá)到15米，具有更大的任務(wù)靈活性。

大小機(jī)械臂級(jí)聯(lián)組合后示意圖｜航天科技集團(tuán)五院總體部

機(jī)械臂還可以輔助航天員進(jìn)行艙外活動(dòng)轉(zhuǎn)移、在軌巡檢等任務(wù)。

EVA專用氣閘艙

航天員蔡旭哲在問(wèn)天氣閘艙地面模擬器中訓(xùn)練｜中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙配置了航天員開(kāi)展艙外活動(dòng)（EVA）的專用氣閘艙，這是中國(guó)空間站的主份EVA氣閘艙。

此前，神舟十二號(hào)和神舟十三號(hào)任務(wù)中多次開(kāi)展的艙外活動(dòng)，航天員都是通過(guò)天和節(jié)點(diǎn)艙作為氣閘艙進(jìn)出空間站的。但如此一來(lái)，在進(jìn)行艙外活動(dòng)的過(guò)程中，天和核心艙內(nèi)的航天員前往載人飛船的應(yīng)急通道就會(huì)被阻斷。

問(wèn)天氣閘艙完成在軌功能測(cè)試后，天和節(jié)點(diǎn)艙的氣閘艙功能將轉(zhuǎn)為備份，從根本上避免了上述應(yīng)急通道被阻擋的情況。

神舟十四號(hào)航天員乘組在中性浮力水槽進(jìn)行艙外活動(dòng)訓(xùn)練｜中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心

神舟十四號(hào)飛行乘組在任務(wù)期間預(yù)計(jì)將使用問(wèn)天氣閘艙開(kāi)展2至3次艙外活動(dòng)。

艙段轉(zhuǎn)位與停泊

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙前向口對(duì)接后，航天員將進(jìn)入艙內(nèi)開(kāi)展一系列解鎖、測(cè)試、試驗(yàn)等工作。此時(shí)，空間站組合體為“一”字構(gòu)型。

對(duì)接問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙后，空間站組合體為“一”字構(gòu)型 |CMS

之后，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙將轉(zhuǎn)移至節(jié)點(diǎn)艙Ⅳ象限的停泊口，為夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的到來(lái)空出前向?qū)涌凇?/p>

轉(zhuǎn)位過(guò)程將使用實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接口上方配置專用的2自由度轉(zhuǎn)位機(jī)械臂完成。核心艙的大機(jī)械臂也具備輔助艙段轉(zhuǎn)位的能力，在轉(zhuǎn)位機(jī)械臂故障時(shí)作為備份方案。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位過(guò)程示意圖 |楊宏

轉(zhuǎn)位完成后，實(shí)驗(yàn)艙將與節(jié)點(diǎn)艙再對(duì)接，組合體變成“L”構(gòu)型。Ⅳ象限停泊口也將是空間站運(yùn)營(yíng)期間問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的永久停泊端口。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙加入中國(guó)空間站組合體后，神舟十四號(hào)乘組還將在今年10月迎來(lái)中國(guó)空間站的下一個(gè)艙段——夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙。到那時(shí)，中國(guó)空間站將完成現(xiàn)階段規(guī)劃的三艙組合體在軌建造任務(wù)。

中國(guó)空間站三艙組合體示意圖，左為問(wèn)天，右為夢(mèng)天｜CMS

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一個(gè)AI：從大開(kāi)間變成兩居室啦！三室一廳還遠(yuǎn)嗎？

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