昨日下午，长征五号B遥三运载火箭成功将问天实验舱送入太空。新京报记者 陶冉 摄

昨日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。新京报记者 陶冉 摄


7月24日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。

　　这是我国载人航天工程立项实施以来的第24次飞行任务，发射的问天实验舱是中国空间站第二个舱段，也是首个科学实验舱。问天实验舱由工作舱、气闸舱和资源舱组成，起飞重量约23吨，主要用于支持航天员驻留、出舱活动和开展空间科学实验，同时可作为天和核心舱的备份，对空间站进行管理。

　　后续，问天实验舱将按照预定程序与核心舱组合体进行交会对接，神舟十四号航天员乘组将进入问天实验舱开展工作。

　　执行此次发射任务的运载火箭及问天实验舱，分别由中国航天科技集团有限公司所属的中国运载火箭技术研究院和中国空间技术研究院抓总研制。

　　■ 揭秘

　　问天实验舱“坐沙发”冲击力降低九成左右

　　记者观察发现，舱箭分离后，在“乘客”的尾部，有两条圆形的框架，就好像实验舱坐在了什么东西上。据火箭院设计人员介绍，这是为载人航天工程空间站建造任务特地设计的一个大“沙发”。靠着这个大“沙发”，“乘客”和火箭分离时更加舒适、安全。

　　为什么要专门设计这么一个大“沙发”？据了解，“乘客”被火箭送到预定位置后，就要与火箭分离，也就是“到站下车”。

　　火箭院产品化副主任设计师孙璟介绍，以往，我国卫星、飞船等航天器在分离时，通常采用包带分离或点式分离装置。像空间站舱段这类“乘客”具有大、高、重等特点，包带无法固定住这种庞然大物。点式分离在规模较大的应用中，可靠性会有所降低。

　　为了让空间站舱段能够安全“下车”，研制团队经过近10年的努力，研制了一项新的舱箭分离装置，既能“绑”得住大直径的空间站舱段，又能快速、可靠、无污染分离。

　　但在做分离试验时，研制团队发现新型分离装置对分离面的瞬间冲击高达30000G。这相当于重量1吨的汽车以每小时100千米的速度撞向墙面时所产生的冲击力，足以让车和墙瞬间“粉身碎骨”。

　　孙璟说，空间站舱段有许多陶瓷、光学器件，对冲击的感受尤为敏感，就像婴儿一样娇嫩。这种量级的冲击，会让“乘客”乘坐“不舒服”，还有可能损坏较脆的零部件。

　　如何能既确保安全分离，又尽量将分离过程中出现的冲击环境等不利影响降到最低，让“乘客”有舒适的体验呢？研制团队另辟蹊径，在不改变舱箭连接形式的同时，改善了舱箭之间的连接受力情况，解决了冲击问题。

　　坐车要有“座椅”。研制团队还为空间站舱段设计了一款圆形“座椅”，并且敲定了“座椅”摆放的最优位置。

　　据介绍，该“座椅”由两条圆形隔冲框组成，内部引入了“颗粒阻尼”等新技术，让分离冲击在颗粒体的摩擦和碰撞中，迅速地耗散动能，把冲击降低了九成左右，做到了国际最优，使“乘客”在进入太空的途中、舱箭分离的时刻，都感觉像坐在“沙发”上一样舒适。

　　实际上，2021年4月29日，空间站天和核心舱就坐着这个“沙发”前往了太空。今年，问天实验舱同样享受了这项服务，由于它更高更大，设计人员还为它“定制”了更多项适应性的优化设计，保障它在热环境、使用以及接口的变化。

　　记者了解到，增加的这个大“沙发”约100多公斤。

　　亮点1

　　“问天”是国内发射的最大单体航天器

　　记者从中国航天科技集团八院（下称航天八院）获悉，此次航天八院承担了问天实验舱电源分系统、对接与转位机构分系统、测控通信子系统、资源舱结构与总装及电缆网研制等任务。

　　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，将来可以与核心舱一起，接受两艘载人飞船轮换期间6名航天员的生活。

　　空间站建成后，问天实验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，问天实验舱还具备对空间站组合体的管理和控制功能，也就是说在核心舱平台功能出现故障的前提下，可以接管对空间站组合体的操作，从而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的供电能力、千兆级的信息传输能力，是国内迄今为止发射的最大的单体航天器。

　　作为航天员未来开展科学研究的主要基地，问天实验舱的工作舱也更为宽敞，舱内配置了多台科学实验柜，推动我国在生命生态、生物技术和变重力科学等领域的相关研究。

　　亮点2

　　面积最大太阳翼不间断吸收太阳能

　　随着更多科学实验任务的开展，空间站载荷供电需求也成倍增加。因此，问天实验舱配置了目前国内研制的最大面积可展收柔性太阳翼，单翼全展开状态下长达27米，面积可达138平方米，不管是展开面积还是供电能力，全新升级后的“翅膀”都达到了天和核心舱太阳翼的两倍之多，双翼超万瓦级的供电让空间站基本实现了“用电无忧”。

　　据介绍，除了“新面貌”令人惊艳，问天实验舱太阳翼还将以全新的“出场方式”亮相。为了避免问天实验舱与空间站组合体交会对接时产生的碰撞会对“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”，共七个步骤进行，其间还会有一次“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，问天实验舱太阳翼在太空中收放自如、“刚柔并济”，时刻确保“电力在线”。

　　受太阳入射角和空间站飞行姿态的影响，太阳翼的发电效率会因时段不同、姿态不同而产生相应变化。

　　为了让“柔性翅膀”24小时不间断追踪太阳，保持最高状态的发电效率为空间站保障用电。问天实验舱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太阳翼上。

　　记者了解到，为了实现这一技术，航天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，保证空间站源源不断的能量供给。

　　亮点3

　　两个最大吨位航天器交会对接

　　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，将是我国目前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的状态下进行交会对接。

　　如此大场面，“身经百战”的对接机构依然可以驾轻就熟。由于设计先进、安全可靠，对接机构完全可以适应未来空间站建造8吨至180吨间的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。

　　亮点4

　　国际首次平面转位尝试 上演“太空泊车”

　　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实验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，为梦天实验舱的到访做好充分准备。

　　据介绍，这将是我国首次航天器在轨转位试验，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，问天实验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，上演一场惊心动魄的“太空泊车”。

　　亮点5

　　身兼多职 打造多功能“太空资源仓库”

　　外壁两侧挂着600公斤重的太阳翼、“头”顶着近1吨的对日定向装置与桁架组件、“肚中”还装着2吨重的推进燃料储箱……这个承担着多重使命的“重要成员”就是位于问天实验舱最顶端的资源舱。

　　航天八院方面介绍，虽然资源舱看起来“又高又瘦”，但为了保证各种重要设备的可靠安装，航天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，成功化身为一间多功能“太空资源仓库”，可以为空间站的在轨建造及后续运行保驾护航。

　　A10-A11版采写/新京报记者 张建林