天文航天|中国为什么要有自己的空间站？看完你就懂了
2022年7月24日14时22分 ， 中国天宫空间站首个实验舱“问天”成功在文昌航天发射场升空 ， 准确进入预定轨道 ， 即将与核心舱“天和”完成交会对接任务 。
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图片来源：新华社
七个关键问题 ， 带你了解中国航天这次“问天”发射 。
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 。
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 。
为什么是“问天”和“梦天”？
空拥有地球上很难复现的特殊条件 ， 如长期稳定的失重环境和空间辐射环境等 ， 也极少受到地球大气和磁场等的干扰 ， 便于天文观测 。
例如 ， 液滴可轻易形成近乎完美的球形 ， 这是在地球上很难做到的 ， 可利用这个特点进行新材料实验 。
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所有实验柜都采用模块化方式设计 ， 方便实验和维护图片来源：中国载人航天、中国科学院）
为充分利用太空环境的特点 ， 我国将在天宫空间站设置25个科学实验柜 ， 两大实验舱也将进行一定分工 ， 术业有专攻 ， 分别专注于空间生命科学和微重力科学研究 。
通过外置的实验平台 ， 进行空间辐射和空间环境相关实验 。未来的巡天太空望远镜 ， 也将与空间站共轨飞行 ， 进行天文观测 。
“问天”和“梦天” ， 就是空间站两个实验舱的名字 ， 它们与长征、神舟、天舟、天和、天宫等词汇共同构建了载人航天特有的浪漫气质 。
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 。
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巨大的“问天”实验舱（图片来源：中国航天科技集团）
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 。
谁来发“问天”？
“问天”是个不折不扣的巨无霸：它重达20吨级 ， 长度17.9米 ， 甚至比“天和”核心舱还要长出一截来 。
在整个人类载人航天史上 ， 它是单一舱段长度的新纪录 。
那么 ， 发射难度可想而知 。
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长征五号基本型和B型运载火箭对比图（图源：Memorian-QN）
发射它的将是我国的长征五号B火箭 。
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