問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙（簡(jiǎn)稱：?jiǎn)柼炫摚⑽拿篧entian lab module）是中國(guó)空間站第二個(gè)艙段，也是中國(guó)空間站首個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙。問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙由中國(guó)航天科技集團(tuán)五院抓總研制，艙體總長(zhǎng)約17.9米，這一長(zhǎng)度超越了國(guó)際空間站的任意艙段，比之天和一號(hào)核心艙16.6米的軸向長(zhǎng)度還要長(zhǎng)1.3米，直徑4.2米，發(fā)射重量約23噸，由工作艙、氣閘艙、資源艙三部分組成。主要用于支持航天員駐留、出艙活動(dòng)和開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)可作為天和核心艙的備份，對(duì)空間站進(jìn)行管理。
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙于2020年12月進(jìn)入正樣研制階段；2022年4月完成整艙集成總裝、測(cè)試和大型試驗(yàn)工作；7月24日搭乘長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空；7月25日3時(shí)13分成功對(duì)接于天和核心艙前向端口，這是中國(guó)兩個(gè)20噸級(jí)航天器首次在軌實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接，也是空間站有航天員在軌駐留期間首次進(jìn)行空間交會(huì)對(duì)接；9月30日完成轉(zhuǎn)位，中國(guó)空間站組合體由兩艙“一”字構(gòu)型轉(zhuǎn)變?yōu)閮膳摗癓”構(gòu)型；11月3日，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙完成轉(zhuǎn)位，與問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和天和核心艙形成“T”字基本構(gòu)型，以天和核心艙為對(duì)稱，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙分布于天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙的兩個(gè)側(cè)向停泊口。
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙是航天員主要的生活和工作艙段，配置有3個(gè)睡眠區(qū)、1個(gè)衛(wèi)生區(qū)和廚房等設(shè)施，可與天和核心艙一起支持兩艘載人飛船輪換期間6名航天員的生活工作保障。問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙還具備對(duì)空間站組合體的管理和控制功能，若核心艙平臺(tái)功能出現(xiàn)故障，可以接管對(duì)空間站組合體的操作，從而從整體上提高空間站的可靠性。
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射成功標(biāo)志著中國(guó)中國(guó)空間站進(jìn)入正式建造階段。作為空間站建造階段承上啟下的關(guān)鍵任務(wù)，此次發(fā)射為后續(xù)夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的對(duì)接及空間站全面建造奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，同時(shí)也標(biāo)志著中國(guó)載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略邁入第三步——建造空間站，解決較大規(guī)模、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。
研發(fā)歷程
研發(fā)背景
1986年，鄧小平批準(zhǔn)實(shí)施“863”計(jì)劃，計(jì)劃以神舟號(hào)載人飛船開(kāi)始起步，最終建成中國(guó)的空間站。1992年9月21日，中國(guó)載人航天工程正式立項(xiàng)，并確定按照“三步走”的戰(zhàn)略實(shí)施。第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程，開(kāi)展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；第二步，突破航天員出艙活動(dòng)技術(shù)、空間飛行器交會(huì)對(duì)接技術(shù)，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題；第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。
2010年9月25日，中國(guó)共產(chǎn)黨中央政治局常務(wù)委員會(huì)委員會(huì)議批準(zhǔn)《載人空間站工程實(shí)施方案》，載人空間站工程正式啟動(dòng)實(shí)施。載人空間站工程分兩個(gè)階段實(shí)施：在2016年前后，研制并發(fā)射8噸級(jí)空間實(shí)驗(yàn)室，突破和掌握航天員中期駐留、再生式生命保障以及中國(guó)貨運(yùn)飛船補(bǔ)加等空間站關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)展一定規(guī)模的空間應(yīng)用；在2020年前后，研制并發(fā)射基本模塊為20噸級(jí)艙段組合的空間站，突破和掌握近地空間站組合體的建造和運(yùn)營(yíng)技術(shù)、近地空間長(zhǎng)期載人飛行技術(shù)，開(kāi)展較大規(guī)模的空間應(yīng)用，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供先進(jìn)的空間技術(shù)平臺(tái)。
研發(fā)過(guò)程
2009年12月，中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用總體部組織召開(kāi)了一系列研討會(huì)，探討空間站的科學(xué)目標(biāo)與研究方向。
2012年3月，中國(guó)空間站完成立項(xiàng)綜合論證轉(zhuǎn)入方案設(shè)計(jì)階段，首先將空間站組合體作為一個(gè)整體進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，得到對(duì)各組成艙段的技術(shù)要求，然后再據(jù)此開(kāi)展各艙段方案設(shè)計(jì)。
2014年6月，天宮空間站結(jié)束方案設(shè)計(jì)階段工作轉(zhuǎn)入初樣研制階段，首先開(kāi)展了天宮空間站系統(tǒng)詳細(xì)方案設(shè)計(jì)，然后各艙段并行開(kāi)展詳細(xì)方案設(shè)計(jì)和試驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證工作。
2020年12月，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙完成初樣研制轉(zhuǎn)入正樣研制階段。天宮空間站三艙（天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙）在初樣階段和正樣階段分別開(kāi)展了力學(xué)試驗(yàn)，初樣階段包括靜力試驗(yàn)、模態(tài)試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、噪聲試驗(yàn)等，正樣階段包括振動(dòng)試驗(yàn)和噪聲試驗(yàn)。同時(shí)，為了驗(yàn)證三艙接口的匹配性、三艙功能融合設(shè)計(jì)以及組合體飛行方案與飛行程序的正確性，在天和核心艙出廠前和問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙出廠前各開(kāi)展了一次三艙聯(lián)試試驗(yàn)。
2022年4月17日，中國(guó)載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊宏表示：“問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙已完成了整艙的集成總裝、測(cè)試和大型試驗(yàn)工作，整裝待發(fā)。”
命名由來(lái)
2011年4月25日，中國(guó)載人航天工程標(biāo)識(shí)及中國(guó)載人空間站名稱標(biāo)識(shí)征集活動(dòng)正式啟動(dòng)。
2013年10月，中國(guó)載人航天工程辦公室對(duì)外正式發(fā)布中國(guó)載人航天工程標(biāo)識(shí)及中國(guó)載人空間站、中國(guó)貨運(yùn)飛船名稱，實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ命名為“問(wèn)天”，代號(hào)“WT”。
技術(shù)特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)組成
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙由工作艙、氣閘艙及資源艙三部分組成，艙體總長(zhǎng)17.9米，直徑4.2米，發(fā)射重量達(dá)23噸。問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙互為備份，關(guān)鍵平臺(tái)功能一致，可以完全覆蓋空間站組合體工作要求。為了保障航天員在軌長(zhǎng)期駐留，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙提供了專用氣閘艙和應(yīng)急避難場(chǎng)所，讓中國(guó)空間站的在軌運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)更加可控，在軌長(zhǎng)壽命運(yùn)行更加可靠。
工作艙內(nèi)設(shè)3個(gè)睡眠區(qū)、1個(gè)衛(wèi)生區(qū)和廚房等設(shè)施，睡眠區(qū)比核心艙的睡眠區(qū)更為寬敞，舷窗也進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，噪音指標(biāo)不到50分貝，可以保障航天員的高質(zhì)量睡眠。同時(shí)，艙內(nèi)配置了多臺(tái)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜，可開(kāi)展生命生態(tài)、生物技術(shù)和變重力科學(xué)等科技領(lǐng)域的相關(guān)研究。
氣閘艙采用“外方內(nèi)圓”的設(shè)計(jì)，外部看上去像方形的外殼是艙外暴露實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，上面配置了22個(gè)標(biāo)準(zhǔn)載荷接口，其中一部分還配備了流體回路溫度控制。內(nèi)部圓柱狀的部分是出艙氣閘，供航天員開(kāi)展出艙活動(dòng)，航天員還可在此更換航天服進(jìn)行艙外作業(yè)。與核心艙節(jié)點(diǎn)艙相比，氣閘艙的空間更大，航天員在這里進(jìn)行出艙準(zhǔn)備和艙外返回時(shí)，可以更舒展、更從容，空間站建成后它將成為整個(gè)空間站系統(tǒng)的主要出艙通道。在氣閘艙外裝置有一套5米長(zhǎng)七自由度的機(jī)械臂，可做更為精細(xì)的操作。這套機(jī)械臂還可以與核心艙的機(jī)械臂聯(lián)成15米長(zhǎng)的組合臂，開(kāi)展更多艙外操作。
資源艙主要是為問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙提供能源、動(dòng)力等。
基本參數(shù)
科學(xué)載荷
在試驗(yàn)載荷功能上，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙裝載了8個(gè)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜、22個(gè)艙外載荷適配器。問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙主要面向空間生命科學(xué)研究，配置了生命生態(tài)、生物技術(shù)和變重力科學(xué)等實(shí)驗(yàn)柜。
生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜
生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜由一個(gè)個(gè)像小房間一樣的模塊組成，以多種類型的生物個(gè)體（如植物種子、幼苗、植株、兼顧小型動(dòng)物）為實(shí)驗(yàn)樣品，開(kāi)展擬南芥、線蟲、果蠅、斑馬魚等動(dòng)植物的空間生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，揭示微重力對(duì)生物個(gè)體生長(zhǎng)、發(fā)育、代謝的影響，促進(jìn)人類對(duì)生命現(xiàn)象本質(zhì)的理解，研究空間輻射生物學(xué)和亞磁生物學(xué)效應(yīng)與機(jī)制，探索建立應(yīng)用型受控生命生態(tài)系統(tǒng)，為航天員在軌輻射損傷評(píng)估、防護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜
生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜配置了各種先進(jìn)的細(xì)胞培養(yǎng)和檢測(cè)儀器，以組織、細(xì)胞和生化分子等不同層次多類別生物樣品為對(duì)象，開(kāi)展細(xì)胞組織培養(yǎng)、空間蛋白質(zhì)結(jié)晶與分析、蛋白與核酸共起源和空間生物力學(xué)等實(shí)驗(yàn)，探索微重力環(huán)境下細(xì)胞生長(zhǎng)和分化規(guī)律和機(jī)制，為人類健康、生殖發(fā)育提供理論基礎(chǔ)；探索重力效應(yīng)對(duì)生命起源和進(jìn)化影響；在高效蛋白質(zhì)/多肽藥物、納米晶骨骼生物技術(shù)等方面取得突破性發(fā)現(xiàn)，對(duì)指導(dǎo)組織工程、生物醫(yī)藥的研究和應(yīng)用發(fā)揮重要作用。
科學(xué)手套箱與低溫存儲(chǔ)柜
科學(xué)手套箱提供潔凈密閉空間和溫濕度環(huán)境控制，配置靈巧機(jī)械臂具備細(xì)胞級(jí)精細(xì)操作能力；手套箱為航天員操作多學(xué)科實(shí)驗(yàn)樣品提供安全、高效支持。低溫存儲(chǔ)裝置具有三個(gè)典型低溫存儲(chǔ)溫區(qū)（-80℃、-20℃、+4℃），能夠滿足不同實(shí)驗(yàn)樣品低溫存儲(chǔ)需求。
變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜
變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜為科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供0.01g至2g高精度模擬重力環(huán)境，采用先進(jìn)的無(wú)線傳能和載波通信技術(shù)，支持開(kāi)展微重力、模擬月球重力、火星重力等不同重力水平下的復(fù)雜流體物理、顆粒物質(zhì)運(yùn)動(dòng)等科學(xué)研究。
艙外探測(cè)儀器
在艙外空間應(yīng)用系統(tǒng)部署了能量粒子探測(cè)器、等離子體原位成像探測(cè)器，用于獲取空間質(zhì)子、電子、中子、重離子和等離子體等環(huán)境要素?cái)?shù)據(jù)，為航天員健康、空間站安全運(yùn)營(yíng)提供保障支持，并可用于空間環(huán)境基礎(chǔ)研究。
相關(guān)系統(tǒng)
運(yùn)載火箭
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙由長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭發(fā)射升空。長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭是在長(zhǎng)征五號(hào)基礎(chǔ)上，為滿足中國(guó)載人空間站工程需求，即發(fā)射空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙，按“通用化、系列化、組合化”設(shè)計(jì)思想研制的一款新型大型運(yùn)載火箭。火箭全長(zhǎng)約53.7米，構(gòu)型上采用一級(jí)半構(gòu)型，由直徑5米的芯一級(jí)、4個(gè)直徑3.35米的助推器、艙罩組合體組成；整流罩長(zhǎng)20.5米、直徑5.2米。采用無(wú)毒無(wú)污染的液態(tài)氧、氫氣和煤油作為推進(jìn)劑，起飛重量約849噸，近地軌道運(yùn)載能力大于22噸。此次發(fā)射是長(zhǎng)征五號(hào)B火箭首次執(zhí)行快速交會(huì)對(duì)接任務(wù)，成功突破了零窗口發(fā)射和大直徑艙箭連接分離等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
發(fā)射場(chǎng)地
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空。這是中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)執(zhí)行空間站建造任務(wù)以來(lái)首次實(shí)施的“零窗口”發(fā)射。任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，為了瞄準(zhǔn)“零窗口”順利發(fā)射，發(fā)射場(chǎng)科學(xué)統(tǒng)籌各方力量，按計(jì)劃完成了一號(hào)塔架射后恢復(fù)、例行試驗(yàn)、產(chǎn)品進(jìn)場(chǎng)、垂直總裝和技術(shù)區(qū)測(cè)試等工作。此外，發(fā)射場(chǎng)氣象系統(tǒng)還針對(duì)雷電、強(qiáng)降水、淺層風(fēng)、高空風(fēng)等影響發(fā)射的重要天氣因素，進(jìn)行專題技術(shù)研究和氣候背景特征分析，利用超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施發(fā)射場(chǎng)區(qū)精細(xì)化預(yù)報(bào)，短時(shí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)到95%以上，為問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的“零窗口”發(fā)射提供分時(shí)分段、精細(xì)精確的氣象保障。
測(cè)控通信
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙在進(jìn)入太空后，由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院西安分院研制的中繼終端在第一時(shí)間開(kāi)機(jī)。隨后，中繼終端與天鏈中繼衛(wèi)星建立星間鏈路。地面測(cè)控人員以天基測(cè)控體制為主，對(duì)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙實(shí)施在軌飛行控制，通過(guò)地面遙測(cè)遙控方式，對(duì)飛船姿態(tài)進(jìn)行控制，并與地面建立通信聯(lián)系。問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙在進(jìn)入預(yù)定軌道后，與已經(jīng)在軌運(yùn)行的天和核心艙在太空進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，成為空間站的重要組成部分。通過(guò)中繼終端建立的天基測(cè)控通信系統(tǒng)，地面對(duì)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙以及空間站的測(cè)控覆蓋率提高至接近100%，確保問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙保持著與地面的實(shí)時(shí)通信。
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙研制的天線網(wǎng)絡(luò)由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院西安分院研制。天線網(wǎng)絡(luò)作為測(cè)控與通信分系統(tǒng)中連接應(yīng)答機(jī)和天線的關(guān)鍵產(chǎn)品，可以提供專門的測(cè)控與通信信號(hào)傳輸通道，為問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與地面建立高速、暢通無(wú)阻的指揮和反饋信息通道，確保任務(wù)順利完成。天線網(wǎng)絡(luò)的作用是將地面的通信信號(hào)或測(cè)控指令信號(hào)進(jìn)行分類、分通道傳輸?shù)綉?yīng)答機(jī)，并將來(lái)自應(yīng)答機(jī)不同通道的各類信號(hào)匯總后送往對(duì)地天線，通過(guò)天線發(fā)出后送達(dá)地面。
技術(shù)創(chuàng)新
能源管理
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙配備了一對(duì)雙自由度柔性太陽(yáng)帆板，全部展開(kāi)后翼展超55米，單個(gè)有效發(fā)電面積約110平方米，每天平均發(fā)電量超過(guò)430度，能夠?yàn)?a href="/hebeideji/7197681447703281698.html">空間站運(yùn)行提供充足能源。為提高交會(huì)對(duì)接可控性，首次采取太陽(yáng)帆板二次展開(kāi)方案，發(fā)射后先展開(kāi)約五分之一，對(duì)接完成后再展開(kāi)到位，確保順利抵達(dá)天和核心艙。空間站在軌建造完成后，核心艙的一個(gè)太陽(yáng)帆板會(huì)轉(zhuǎn)移至問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙資源艙尾部，成為名副其實(shí)的“主發(fā)電站”。屆時(shí)，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的3條能源母線將發(fā)揮更大的作用，為組合體源源不斷地供電送能。
艙外機(jī)械臂
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙是空間站系統(tǒng)中艙外活動(dòng)部件最多的艙體，大量的艙外設(shè)施設(shè)備更好地保障了出艙活動(dòng)，也為更精細(xì)的艙外操作提供了支持。問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙艙外攜帶一套5米長(zhǎng)、7自由度的小機(jī)械臂，其小巧、精度高，方便抓取中小型設(shè)備，開(kāi)展更精細(xì)的操作。小臂還能與核心艙大臂級(jí)聯(lián)成15米長(zhǎng)的組合臂，能夠自由爬行于空間站三艙組合體之間，開(kāi)展范圍更廣的艙外作業(yè)。在空間站搭載的科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷，可以通過(guò)機(jī)械臂精準(zhǔn)“投送”到對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)載荷接口位置，不再需要航天員出艙進(jìn)行操作。
轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙如果直接對(duì)接于天和核心艙單側(cè)，會(huì)給天和核心艙帶來(lái)極大的姿態(tài)偏航。因此，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射升空后，先對(duì)接于天和核心艙前向端口，然后通過(guò)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移至天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙側(cè)向端口再對(duì)接。
轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)臂安裝在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接面附近，基座安裝在天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙兩側(cè)，二者通過(guò)錐形捕獲機(jī)構(gòu)連接。轉(zhuǎn)位前位于問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)并捕獲天和核心艙上的支座，鎖緊完成后兩者建立剛性連接；隨后，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接機(jī)構(gòu)與天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙前向口的對(duì)接機(jī)構(gòu)解鎖，實(shí)現(xiàn)兩艙分離。
整個(gè)轉(zhuǎn)位過(guò)程由位于問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)機(jī)械臂，以及位于天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙的旋轉(zhuǎn)支座共同完成，一共需要三次旋轉(zhuǎn)。第一次：轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)機(jī)械臂繞其根部向上旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)動(dòng)至節(jié)點(diǎn)艙前向口斜上方；第二次：旋轉(zhuǎn)支座繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)動(dòng)至節(jié)點(diǎn)艙側(cè)向停泊口斜上方；第三次：轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)機(jī)械臂繞其根部向下旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)動(dòng)至側(cè)向停泊口附近。在確認(rèn)位置誤差滿足要求后，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接機(jī)構(gòu)推出，與節(jié)點(diǎn)艙側(cè)向停泊口完成對(duì)接并鎖緊。之后，轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)機(jī)械臂與旋轉(zhuǎn)支座解鎖、分離后復(fù)位。
拍攝設(shè)備
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的艙外設(shè)置了2臺(tái)云臺(tái)燈、4臺(tái)高清攝像機(jī)，能夠一邊打光追光、一邊拍攝錄制。借助這些設(shè)備，地面測(cè)控人員更清楚地實(shí)時(shí)觀察航天員出艙活動(dòng)情況，從而提供及時(shí)有力的安全保障。另外，它們還能在太空中拍攝許多“壁紙大片”“唯美視頻”，記錄和呈現(xiàn)美輪美奐的地球和外層空間。
任務(wù)經(jīng)過(guò)
準(zhǔn)備工作
2022年4月29日，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙經(jīng)海運(yùn)抵達(dá)中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)。
2022年5月29日，執(zhí)行問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭完成出廠前所有研制工作，運(yùn)抵文昌航天發(fā)射場(chǎng)。
2022年7月18日，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭組合體轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)。
2022年7月22日，中國(guó)空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙任務(wù)組織發(fā)射前系統(tǒng)間全區(qū)合練。
2022年7月23日，文昌航天發(fā)射場(chǎng)完成對(duì)運(yùn)載火箭煤油的加注。
2022年7月24日，運(yùn)載火箭進(jìn)行氫氣液態(tài)氧的加注。
發(fā)射升空
2022年7月24日14時(shí)22分，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙搭乘長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭，在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射，約495秒后，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與火箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。
在軌活動(dòng)
北京時(shí)間2022年7月25日3時(shí)13分，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙成功對(duì)接于天和核心艙前向端口，整個(gè)交會(huì)對(duì)接過(guò)程歷時(shí)約13小時(shí)。這是中國(guó)兩個(gè)20噸級(jí)航天器首次在軌實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接，也是空間站有航天員在軌駐留期間首次進(jìn)行空間交會(huì)對(duì)接。10時(shí)03分，神舟十四號(hào)航天員乘組成功開(kāi)啟問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙艙門，順利進(jìn)入問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，這是中國(guó)航天員首次在軌進(jìn)入科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙。
截止2022年8月3日，神十四三名航天員對(duì)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙進(jìn)行了一系列進(jìn)駐狀態(tài)設(shè)置，包括：建立載人環(huán)境；完成大型對(duì)日定向裝置在軌性能測(cè)試；對(duì)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙搭載的科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜進(jìn)行設(shè)置、加電、安裝等。
截止2022年8月17日，神舟十四號(hào)航天員乘組完成了在軌科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜的解鎖與安裝，以及問(wèn)天艙內(nèi)生活區(qū)設(shè)置等工作。
2022年9月2日0時(shí)33分，神舟十四號(hào)航天員乘組完成首次出艙活動(dòng)，整個(gè)出艙活動(dòng)約6小時(shí)。陳冬、劉洋執(zhí)行艙外任務(wù)，蔡旭哲則在核心艙內(nèi)配合支持兩名出艙航天員開(kāi)展艙外操作。這是陳冬、劉洋首次執(zhí)行出艙任務(wù)，也是中國(guó)航天員首次從問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙出艙實(shí)施艙外活動(dòng)。出艙活動(dòng)期間，航天員先后完成了問(wèn)天艙擴(kuò)展泵組安裝、問(wèn)天艙全景相機(jī)抬升、艙外自主應(yīng)急返回驗(yàn)證等任務(wù)。還檢驗(yàn)了航天員與小機(jī)械臂協(xié)同工作的能力，驗(yàn)證了問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙和出艙活動(dòng)相關(guān)支持設(shè)備的功能性能。本次出艙活動(dòng)首次使用問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙上搭載的小機(jī)械臂進(jìn)行艙外作業(yè)，它順利將航天員準(zhǔn)確、穩(wěn)定轉(zhuǎn)運(yùn)至作業(yè)點(diǎn)，再次展現(xiàn)了其運(yùn)動(dòng)靈活、定位精準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)。小機(jī)械臂的表現(xiàn)為后續(xù)系列艙外作業(yè)奠定基礎(chǔ)，助力航天員快速實(shí)現(xiàn)出艙口與作業(yè)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移，極大提高出艙作業(yè)效率，降低出艙作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。
2022年9月17日17時(shí)47分，神舟十四號(hào)航天員乘組完成第二次出艙活動(dòng)，由蔡旭哲、陳冬執(zhí)行艙外任務(wù)，劉洋在核心艙內(nèi)配合支持兩名出艙航天員開(kāi)展艙外操作，這是航天員蔡旭哲首次執(zhí)行出艙活動(dòng)任務(wù)，整個(gè)出艙活動(dòng)約5小時(shí)。本次出艙的主要任務(wù)除安裝腳限位器和艙外工作臺(tái)等工作外，兩名出艙航天員還在小機(jī)械臂的支持下，相互配合開(kāi)展艙外助力手柄安裝、載荷回路擴(kuò)展泵組安裝、艙外救援驗(yàn)證等作業(yè)。
2022年9月30日12時(shí)44分，經(jīng)過(guò)約1小時(shí)的天地協(xié)同，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙完成轉(zhuǎn)位，中國(guó)空間站組合體由兩艙“一”字構(gòu)型轉(zhuǎn)變?yōu)閮膳摗癓”構(gòu)型。
2022年10月12日16時(shí)01分，“天宮課堂”第三課在中國(guó)空間站開(kāi)講，在約50分鐘的授課中，神舟十四號(hào)飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲生動(dòng)介紹展示了空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙工作生活場(chǎng)景，演示了微重力環(huán)境下毛細(xì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、水球變“懶”實(shí)驗(yàn)、太空趣味飲水、會(huì)調(diào)頭的扳手等神奇現(xiàn)象，并生動(dòng)講解了實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)原理。這是中國(guó)航天員首次在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課。
2022年11月1日4時(shí)27分，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙成功對(duì)接于天和核心艙前向端口，整個(gè)交會(huì)對(duì)接過(guò)程歷時(shí)約13小時(shí)。11月3日9時(shí)32分，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙順利完成轉(zhuǎn)位，中國(guó)空間站組合體實(shí)現(xiàn)了“T”字基本構(gòu)型，以天和核心艙為對(duì)稱，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙分布于天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙的兩個(gè)側(cè)向停泊口。
2022年11月17日，神舟十四號(hào)航天員進(jìn)行第三次出艙活動(dòng)，由陳冬、蔡旭哲執(zhí)行出艙任務(wù)，劉洋在核心艙內(nèi)配合支持，整個(gè)出艙活動(dòng)約5.5小時(shí)。出艙活動(dòng)期間，航天員先后配合完成天和核心艙與問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙艙間連接裝置安裝；此外，還完成了問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙全景相機(jī)抬升和小機(jī)械臂助力手柄安裝等任務(wù)。本次出艙活動(dòng)是中國(guó)空間站組裝形成“T”字基本構(gòu)型后的首次出艙活動(dòng)，航天員在艙壁上的爬行距離對(duì)比以往將會(huì)更長(zhǎng)，因此機(jī)械臂支持轉(zhuǎn)移的范圍將需要更大。所以在本次出艙活動(dòng)中由大臂小臂在形成組合臂的狀態(tài)下支持出艙活動(dòng)任務(wù)。這也是首次驗(yàn)證大小機(jī)械臂在形成組合臂的狀態(tài)下載人支持完成出艙任務(wù)。
2022年11月30日5時(shí)42分，神舟十五號(hào)載人飛船成功對(duì)接于空間站天和前向端口，整個(gè)對(duì)接過(guò)程歷時(shí)約6.5小時(shí)。7時(shí)33分，神舟十五號(hào)航天員乘組進(jìn)入中國(guó)空間站，與神舟十四號(hào)航天員乘組一起合影留念。
2022年12月4日，神舟十四號(hào)載人飛船與空間站組合體成功分離，返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。
2023年2月10日00時(shí)16分，經(jīng)過(guò)約7小時(shí)的出艙活動(dòng)，神舟十五號(hào)航天員費(fèi)俊龍、鄧清明、張陸密切協(xié)同，完成了夢(mèng)天艙外擴(kuò)展泵組安裝等任務(wù)，全過(guò)程順利圓滿。這是中國(guó)空間站全面建成后航天員首次出艙活動(dòng)，航天員費(fèi)俊龍、航天員張陸首次漫步太空。
2023年3月2日消息：“近日，神舟十五號(hào)航天員乘組進(jìn)行了第二次出艙活動(dòng)。在地面工作人員和艙內(nèi)航天員鄧清明的密切配合下，兩名出艙航天員費(fèi)俊龍、張陸圓滿完成全部既定工作任務(wù)，安全返回問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙。”
2023年3月30日，神舟十五號(hào)航天員乘組進(jìn)行了第三次出艙活動(dòng)。在地面工作人員和艙內(nèi)航天員鄧清明的密切配合下，兩名出艙航天員費(fèi)俊龍、張陸圓滿完成全部既定工作，安全返回問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙。
2023年4月15日，神舟十五號(hào)航天員乘組進(jìn)行了第四次出艙活動(dòng)。在地面工作人員和艙內(nèi)航天員鄧清明的密切配合下，兩名出艙航天員費(fèi)俊龍、張陸圓滿完成全部既定工作，安全返回問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙。
2025年8月15日，經(jīng)過(guò)約6.5小時(shí)的出艙活動(dòng)，神舟二十號(hào)乘組航天員陳冬、陳中瑞、王杰密切協(xié)同，在空間站機(jī)械臂和地面科研人員的配合支持下，圓滿完成既定任務(wù)，出艙航天員陳冬、王杰已安全返回問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，出艙活動(dòng)取得圓滿成功。9月26日，神舟二十號(hào)航天員乘組圓滿完成第四次出艙活動(dòng)，成為中國(guó)執(zhí)行出艙任務(wù)次數(shù)最多的乘組之一。
北京時(shí)間2025年11月1日3時(shí)22分，神舟二十一號(hào)載人飛船成功對(duì)接于空間站天和核心艙前向端口，整個(gè)對(duì)接過(guò)程歷時(shí)約3.5小時(shí)，創(chuàng)造了神舟飛船與空間站交會(huì)對(duì)接的最快紀(jì)錄。在神舟二十一號(hào)載人飛船與空間站組合體成功實(shí)現(xiàn)自主快速交會(huì)對(duì)接后，11月1日6時(shí)45分，在航天員的配合下，裝載4只小鼠的實(shí)驗(yàn)單元由神舟飛船轉(zhuǎn)運(yùn)并安裝至空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙。
文化產(chǎn)品
2022年5月30日，中國(guó)載人航天工程辦公室公布問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙飛行任務(wù)標(biāo)識(shí)。
2022年7月24日，為紀(jì)念中國(guó)空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙飛行任務(wù)，中國(guó)集郵有限公司特別發(fā)行中國(guó)空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射成功紀(jì)念封。
評(píng)價(jià)
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的成功發(fā)射，是中國(guó)天宮空間站建設(shè)又一重要里程碑，標(biāo)志著中國(guó)天宮空間站“在軌建造”階段的正式開(kāi)啟。——李珂（央廣網(wǎng)特約評(píng)論員、航天科工集團(tuán)二院二部專家）
“問(wèn)天”作為中國(guó)空間站第二個(gè)艙段和首個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙，它的發(fā)射成功有著至關(guān)重要的意義，是中國(guó)航天人經(jīng)過(guò)艱辛付出結(jié)出的碩果，為人類和平利用太空提供了得天獨(dú)厚的科研平臺(tái)，更是以自信和豪邁為筆，在浩瀚太空刻錄的中國(guó)印記、書寫的中國(guó)奇跡。——中國(guó)青年報(bào)
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙作為中國(guó)空間站的重要組成部分，以生命科學(xué)和生物技術(shù)研究為主，在空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、微重力流體物理等4個(gè)領(lǐng)域規(guī)劃部署了10余個(gè)研究主題，目前已立項(xiàng)40余項(xiàng)科學(xué)項(xiàng)目。通過(guò)這些科學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施，關(guān)注生命生長(zhǎng)發(fā)育和人的健康，探索人類長(zhǎng)期太空生存所面臨的一系列科學(xué)問(wèn)題。問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙標(biāo)志著我國(guó)擁有屬于自己的空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，有了探索生命科學(xué)最前沿的基礎(chǔ)條件。——北青網(wǎng)
參考資料 >
每日一詞∣問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙 Wentian lab module.中國(guó)日?qǐng)?bào)中文網(wǎng).2023-04-26
中國(guó)載人航天工程標(biāo)識(shí)及空間站、貨運(yùn)飛船名稱正式公布.中國(guó)載人航天工程.2023-04-26
“問(wèn)天”來(lái)了！一文讀懂“體型大、功能全、能發(fā)電、可出艙”的實(shí)驗(yàn)艙.今日頭條.2023-04-21
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功.今日頭條.2023-04-16
航天科技集團(tuán)舉全局之力助“問(wèn)天”問(wèn)天.中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司.2023-04-26
夢(mèng)天艙與問(wèn)天艙有何不同.今日頭條.2023-04-26
回眸|我國(guó)天宮空間站研制及建造進(jìn)展.今日頭條.2023-05-14
中國(guó)官方：?jiǎn)柼鞂?shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙地面研制進(jìn)展順利.今日頭條.2023-04-26
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙組合體在軌完成交會(huì)對(duì)接.今日頭條.2023-04-21
神舟十四號(hào):太空生活豐富多彩.中國(guó)共產(chǎn)黨新聞網(wǎng).2023-04-21
“夢(mèng)天”轉(zhuǎn)位成功！你想知道的全在這里→.今日頭條.2023-04-21
中國(guó)空間站首個(gè)實(shí)驗(yàn)艙最全解密！能掌控重力、研究生命起源…….今日頭條.2023-04-28
載人航天揚(yáng)國(guó)威——訪中國(guó)載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平.中國(guó)共產(chǎn)黨新聞網(wǎng).2023-03-18
致敬航天夢(mèng)｜戰(zhàn)略考量：跨世紀(jì)的非凡擘畫.今日頭條.2023-04-22
中國(guó)載人航天工程簡(jiǎn)介.中國(guó)載人航天工程.2023-04-22
這架望遠(yuǎn)鏡將與中國(guó)空間站“比翼齊飛”“守望相助”.中國(guó)數(shù)字科技館.2023-04-22
中國(guó)載人空間站名稱征集活動(dòng)正式啟動(dòng).中國(guó)載人航天工程.2023-04-22
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙成功“問(wèn)天”！.中國(guó)科普網(wǎng).2023-04-21
入住“新房”！十分鐘了解問(wèn)天為何出色？.今日頭條.2023-04-26
中國(guó)空間站首個(gè)實(shí)驗(yàn)艙段 問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙有哪些功能.今日頭條.2023-04-28
更大、更強(qiáng)、更足、更優(yōu)、更細(xì):五個(gè)視角看問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙.澎湃新聞.2023-04-26
一起參觀新教室 詳解問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙4個(gè)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜.今日頭條.2023-04-26
中科院打造問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙“太空實(shí)驗(yàn)利器”探索宇宙和生命奧秘.中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心.2023-04-26
長(zhǎng)五B首飛兩周年！“空間站艙段運(yùn)輸專列”未來(lái)可期.今日頭條.2023-04-21
長(zhǎng)五B火箭“扛鼎”問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，當(dāng)今世界最大單體載人航天器發(fā)射成功.今日頭條.2023-04-21
西安科技為“問(wèn)天”太空旅程搭建天地信息“綠色通道”.西安新聞網(wǎng).2023-04-28
我國(guó)首次大型艙段在軌轉(zhuǎn)位任務(wù)看點(diǎn).中國(guó)數(shù)字科技館.2023-05-14
長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭安全運(yùn)抵文昌航天發(fā)射場(chǎng).今日頭條.2023-04-21
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與火箭組合體轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū) 計(jì)劃近日擇機(jī)實(shí)施發(fā)射.今日頭條.2023-04-21
中國(guó)空間站在軌建造進(jìn)行時(shí) 問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙完成發(fā)射前全區(qū)合練.中國(guó)新聞網(wǎng).2023-04-21
期待發(fā)射！長(zhǎng)五B運(yùn)載火箭今天進(jìn)行液氫液氧加注.今日頭條.2023-04-21
神舟十四號(hào)航天員乘組順利進(jìn)入問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙.中國(guó)政府網(wǎng).2023-04-21
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射升空10天，神十四航天員設(shè)置安裝科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜.澎湃新聞.2023-04-28
持續(xù)解鎖中！問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙首次亮相→.今日頭條.2023-04-28
天地協(xié)同配合，神舟十四號(hào)航天員——太空出艙六小時(shí) 創(chuàng)造多個(gè)“第一次”.新華網(wǎng).2023-03-02
“神十四”乘組新成績(jī)！問(wèn)天“新居”首次出艙盤點(diǎn)來(lái)了.今日頭條.2023-03-02
神舟十四號(hào)乘組兩名航天員已成功出艙.新華網(wǎng).2023-03-02
“天宮課堂”第三課在中國(guó)空間站順利開(kāi)講.國(guó)務(wù)院國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì).2023-04-21
夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與空間站組合體在軌完成交會(huì)對(duì)接.國(guó)家航天局.2023-04-21
90秒速覽神舟十四號(hào)航天員乘組第三次出艙活動(dòng).新華網(wǎng).2023-03-02
第三次出艙，神舟十四號(hào)乘組面臨更多挑戰(zhàn).央視網(wǎng).2023-03-02
神舟十五號(hào)載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接 神舟十四號(hào)航天員乘組已做好迎接神舟十五號(hào)航天員乘組進(jìn)駐準(zhǔn)備.中國(guó)載人航天工程.2023-04-18
神舟十五號(hào)3名航天員順利進(jìn)駐中國(guó)空間站 兩個(gè)航天員乘組首次實(shí)現(xiàn)“太空會(huì)師”.中國(guó)載人航天工程.2023-04-18
神舟十四號(hào)載人飛行任務(wù)圓滿成功.新華網(wǎng).2023-03-01
神舟十五號(hào)航天員乘組圓滿完成第一次出艙活動(dòng)全部既定任務(wù) 空間站貨物出艙安裝任務(wù)也于前期陸續(xù)展開(kāi).中國(guó)載人航天工程.2023-04-18
神十五航天員完成第2次出艙.今日頭條.2023-04-19
感覺(jué)良好！神十五乘組完成第3次出艙.今日頭條.2023-04-19
神舟十五號(hào)乘組刷新中國(guó)航天員單個(gè)乘組出艙活動(dòng)紀(jì)錄 工程全線加緊備戰(zhàn)空間站應(yīng)用與發(fā)展階段首次飛行任務(wù).中國(guó)載人航天工程.2023-04-18
神舟二十號(hào)航天員乘組圓滿完成第三次出艙活動(dòng).央視新聞-百家號(hào).2025-08-16
神舟二十號(hào)航天員乘組圓滿完成第四次出艙活動(dòng).中國(guó)新聞網(wǎng)-百家號(hào).2025-09-26
4只小鼠“入住”空間站!狀態(tài)良好.央視新聞-百家號(hào).2025-11-02
獨(dú)家視頻丨最快紀(jì)錄!神二十一與空間站完成對(duì)接.央視新聞客戶端.2025-11-02
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙飛行任務(wù)任務(wù)標(biāo).中國(guó)載人航天工程.2023-05-14
尋夢(mèng)天宮起征程!空間站建造階段后續(xù)飛行任務(wù)標(biāo)識(shí)發(fā)布.中國(guó)載人航天工程.2023-05-14
中國(guó)空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射成功紀(jì)念封.中國(guó)集郵.2023-04-26
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙為探索宇宙奧秘接續(xù)一抹抹中國(guó)紅.今日頭條.2023-04-28
青平：“問(wèn)天”發(fā)射成功，鼓舞我們繼續(xù)圓夢(mèng)星辰大海.今日頭條.2023-04-28
“問(wèn)天飛天”鐫刻中國(guó)航天自立自強(qiáng)新高度.今日頭條.2023-04-28