問天幾何

朱國順

經過13小時的太空飛行和狀態設置，2022年7月25日凌晨3時13分，長征五號B發射的問天實驗艙，與天和核心艙在近地軌道成功對接，中國兩個超過20噸的軌道艙段首次太空“握手”，神舟十四號三位航天員進入問天實驗艙。中國人的太空家園空間就此增加了一倍，接近100立方米。

這是中國推力最強火箭與世界最大單體載人航天器組合的首次太空之旅，既是中國航天工程能力的一次成功實踐，也是中國探索太空之路的重要一步。

這一步開始于7月24日14時22分。在海南文昌發射場，專用于中國載人航天工程空間站建設的長征五號B，以超過1000噸的推力，托舉著問天實驗艙升空。長五B采用一級半構型，一級芯級為兩臺50噸級的液氧液氫低溫發動機YF-77，半級是捆綁四枚直徑3.35米的助推火箭，每枚兩臺120噸級YF-100液氧煤油發動機。長五B推力之澎湃，改變了運載火箭多級架構入軌的常規，一級半“一舉”就能把20多噸的航天器送入太空。

長五B此前已將超過22噸的天和核心艙送入太空，此次承載的問天實驗艙重達23.5噸，是迄今中國發射最重的航天器，也是當今世界最大單體載人航天器。它長達17.9米，最大直徑4.2米，可以提供50立方米的艙內空間。艙內有8個實驗機柜，可以進行生命生態、生物技術和變重力科學等領域的各項研究;艙外有22個載荷適配器，可以服務于各種新需求，只要有需要，外掛載荷通過適配裝置對接即可即插即用開展任意想做的研究。

問天實驗艙主要用于太空各項研究工作。之所以有些研究必須在太空做，在于地球表面每個物體都會受到重力影響，加上無處不在的細菌、灰塵等，盡管有許多方法可以盡可能減少這些因素對實驗的影響，但對于需要完全濾除這些影響的實驗，就不能不進入到太空做。

如果說天和核心艙是個起居間兼辦公室，那么問天實驗艙就是一個“龐大”的多功能辦事大廳。為了裝上這座“大廳”，長五B的整流罩高度達20.5米，直徑5.2米，容積有380立方米，換算成地面空間可容納五六百人，是中國最大的火箭整流罩。

問天實驗艙是中國空間站三艙架構的關鍵一步。一方面，它使得空間站有了寬敞的正式工作空間，可以開展多種類全方位的太空實驗工作;另一方面，它與先前發射的天和核心艙互為控制備份，具備與天和核心艙基本一致的空間站組合體統一管理和控制能力。也就是說，既可以在天和核心艙管理控制全站，也可以在問天實驗艙管理控制全站，使得空間站運行安全系數大為提高。

問天實驗艙還帶有資源艙，備有發動機和大量推進劑，既能為問天艙提供動力，也能為空間站提供充沛的動力來源。在問天資源艙后端，攜帶了我國最大的太空大型柔性太陽翼電池陣，全翼展長達55米，單翼電池陣面積達110平方米，供電能力最大可達18千瓦，為開展各項工作提供了充足電源保障。它攜帶的一個七自由度小機械臂長度為5米，既可以單獨使用，也能跟核心艙大機械臂組合使用，大大提升空間站機械臂的工作能力。

隨著問天實驗艙與天和核心艙成功對接，再過兩個多月，主要面向微重力研究的夢天實驗艙，也將來到太空，加入中國空間站大家庭，年底前中國空間站“天宮”將完成整體架構，運行在傾角42—43度、距離地面400—450公里高度的近地軌道。屆時，將有6名中國航天員會師太空，開創中國航天史無前例的盛況。

隨著國際空間站臨近退役，再過幾年，中國“天宮”將成為太空中唯一常年有人照料空間站。以天和核心艙為中心，問天、夢天實驗艙為左膀右臂，神舟架起航天員天梯，天舟擔當快遞小哥，中國人的太空家園“天宮”，將在太空中徐徐展開探秘太空的壯麗圖景。

問天幾何，遙看“天宮”。