環球最資訊丨焦點訪談：“問天”升空探蒼穹

2022-07-26 15:30:33來源：央視網

央視網消息（焦點訪談）：記者在北京航天飛行控制中心的大屏幕上看到，陳冬、劉洋、蔡旭哲三名航天員正在忙，可能有細心的觀眾看出來，他們工作的環境跟以前不太一樣，他們現在的位置是今天凌晨才剛剛和天和核心艙成功對接的問天實驗艙，此刻，正在安裝無線發射裝置。從昨天下午的成功發射，到今天的完美對接，問天實驗艙的到來，不僅為航天員們提供了更大的在軌工作、生活空間，也標志著中國空間站和國家太空實驗室的建設向前邁出了關鍵一步。

7月25日上午3點左右，搭乘長征5B火箭順利升空的中國空間站問天實驗艙經過13個小時的在軌飛行后，追上了天和核心艙組合體。

【資料圖】

以往，中國航天員進入太空都是“艙等人”，航天器在軌等待航天員的到訪。問天艙此次入軌對接，是中國航天員第一次在太空經歷“人等艙”，而且等來的還是質量超過20噸的大家伙，對接難度前所未有。

另一個讓大家比較緊張的因素，來自問天艙的太陽翼。與核心艙一樣，問天艙的太陽翼也是由我國自行研制的柔性材料制成。為了保證空間站建成后有足夠的能源供應，問天艙自帶的太陽翼全部展開后長達55米，相當于20層樓的高度。

航天科技集團五院空間站系統GNC分系統副主任設計師張軍說：“會晃，交會對接精度和穩定度要求比較高，一旦全部展開震動非常大，會把指標破壞了，所以說在入軌的時候，第一次是處在半展開的狀態，形成組合體之后做一個二次展開。”

航天科技集團五院空間站系統技術實驗分系統主任設計師李喆說：“問天艙大概是不到18米，相比核心艙從長度上來講稍微長點，跟核心艙形成組合體，活動空間從一個大開間變成兩個大開間。”

從外形上看，問天實驗艙與天和核心艙明顯不同。“問天”“天和”成功“牽手”后七個小時，三名航天員進入了問天實驗艙。問天艙主要分為三個部分：工作艙、氣閘艙和資源艙。航天員可以進入的空間主要是圓柱體結構的工作艙和旁邊的氣閘艙。空間最大的工作艙，聽名字是航天員們工作的地方，但其實也是他們在太空的第二個休息區。

李喆說：“有三個睡眠區，只不過是豎著的，但是在軌是沒有橫豎概念的，所以對航天員在軌使用來說效果是一樣的。也有一個衛生區，跟核心艙是一比一備份的。”

那么，氣閘艙又有什么作用呢？在此之前，神舟十二號和神舟十三號兩個飛行乘組的航天員在出艙時，都是從天和核心艙的節點艙進出，但這里并不是今后航天員們出入空間站的主要通道。問天艙發射后，這個氣閘艙將承擔這一功能。

航天科技集團五院空間站總體研究室主任王為說：“因為節點艙是空間站的樞紐，萬一出現了故障，沒辦法密封了，整個空間站的連通性就全部被破壞了。所以一開始在問天實驗艙上就設計了專用的出艙口，一旦‘問天’對上以后，主要就從這個專用出艙口出艙，今后用核心艙節點艙來做出艙口就能起備份的作用了。”

讓不同功能實現“備份”，是航天工程保證系統的安全性和可靠性最重要的手段。問天艙的升空除了給航天員們的生活工作提供更多支持和備份以外，更重要的是，它與天和核心艙一樣，在飛行控制、載人環境、能源管理、信息管理等方面具有完備的功能。如果說核心艙是中國空間站的最強大腦，問天實驗艙就是時刻可以接班的“備用大腦”。

王為說：“研制人員比較擔心核心艙單艙飛行的階段，因為它沒有備份，就這一個艙，當然現在飛行表現還是非常優異，問天艙上去以后就能起核心艙的備份作用了，所以即使有些風吹草動，我們心里也會更有底，整個可靠性會更高。”

科學實驗是問天實驗艙升空的主要目的。那么，實驗艙里究竟要做哪些研究呢？在中國科學院空間應用工程與技術中心，記者看到了承擔國家太空實驗室里的各類實驗的機柜設計。

中科院空間應用工程與技術中心應用發展中心主任張偉說：“問天艙實際上是真正第一個實驗艙，包括生命生態、生物技術、混變重力還有手套箱這四個科學實驗柜，問天艙發射成功以后將可以支持開展大量科學實驗了。”

這一次，問天實驗艙內的四個實驗柜，主要開展的都是面向空間生命科學的研究。在生命生態實驗柜里，兩種植物將是最早開始實驗的對象。

中科院上海技物所空間生命科學儀器團隊負責人張濤說：“科學的目標是希望在微重力環境條件下，從種子長成幼苗，到長成植株，最后開花結籽，在天上是微重力，可能還有輻射，地面沒有這些因素，生長的周期，生長的結果，甚至開花的周期，結籽的情況都會有差異，從過程來說，對科學研究是很有價值的。”

此次升空的水稻，是中國農科院專門培育的一個矮稈水稻品種“小薇”，和傳統的水稻相比，它的身型更適合在空間站種植。

中國科學院院士、中國農科院作科所所長錢前說：“它矮小，大概有20公分，最高到30公分，最早是為了理論研究，做出微小的，讓大家能在任何地方種。這次渴望它成功，到太空以后就開始生根發芽，逐漸全生命周期都能夠實現。”

如果實驗結果順利的話，這一次，在空間站值班的航天員可能還要時不時抽身干點農活，在太空里種上幾茬水稻。

中國科學院空間應用工程與技術中心研究員倉懷興說：“把植物在空間相關規律研究透徹以后，可以進一步培育適合在空間種植生長的糧食作物。未來不管是月球，甚至移民火星，將來到火星去進行糧食作物的種植，都是非常有意義的。”

在問天艙里，僅僅這一個生命生態實驗柜，就可以提供五種實驗平臺，每一個平臺里還可以有多種實驗對象。

倉懷興說：“可以開展斑馬魚和金魚藻，兩種生物構成一個非常迷你型的小生態單元研究。還有一個項目，要在上面進行肺細胞的培養實驗，有可能在天上輻射會使肺細胞產生變化，最后演變成腫瘤細胞，從細胞層面來說得了癌癥了，研究這個也是非常有意義的。”

除了生命科學專用的實驗柜以外，此次升空的還有一些提供特殊研究條件的“公共”實驗柜，包括變重力科學實驗柜和科學手套箱與低溫存儲柜，他們能夠為太空科學實驗提供更細致的實驗條件。

除了艙內的實驗柜以外，在艙外還布置了許多空間暴露平臺，供科學家在更開放的宇宙環境下做實驗。目前整個空間站已經規劃了近千個科學研究項目滾動開展。

王珂說：“在天宮一號的時候，目標飛行器有一個生命科學實驗，當時花了好幾十公斤的代價，整個任務不到五百公斤，它就占了將近十分之一，只有一個植株。現在放到空間站怎么做呢？只需要把這個植物生長的單元帶上去就行了，只幾公斤的代價就可以了，光照、環境控制、數據處理，這一系列我們實驗柜全部提供，這一個柜就相當于一個領域實驗室，一個實驗柜可以滾動支持幾百項科學實驗。”

為了讓航天員能夠高效完成這些任務，中國空間站在地面搭建了有效載荷運行控制中心，設計太空實驗的科學家可以通過空間站下傳的視頻等信息，實時監看設備調試、實驗操作進度，在線為航天員提供指導。

中科院空間應用中心研究員郭麗麗說：“我們叫遙科學，或者叫遙操作，現在用得比較好是通過中繼衛星實現上下行網絡通行過程，實時地能看到實驗的進展情況，可以通過實驗的進展情況發現一些現象，及時調整策略、方案或者是參數，獲得更好的成果。”

而對“神十四”航天員來說，國家太空實驗室建造的任務也還未結束。3個月后，第二個實驗艙夢天艙也發射在即。夢天艙到位后，國家太空實驗室的科研能力也將再次大幅提升。

張偉說：“我們期待能在太空生出第一只小鼠，太空生命孕育，希望能制備出一大批新材料，解決國家的需求，同時未來空間天文觀測，希望在宇宙起源與演化這些重大問題上提出新的發現或者揭示新的規律。”

一個半月前的6月5日，神舟十四號乘組出發時，大家都說這是任務最重的一個乘組，現在看來確實如此。他們在問天實驗艙里進行設備安裝、設置，整理物資的同時，還要準備迎接十月份即將到來的夢天實驗艙。屆時，整個空間站將進行前所未有的轉位加對接過程，最終形成T字形結構的中國空間站。“神十四”乘組除了對兩個實驗艙進行裝修以外，還有太空授課、出艙活動等任務。

神舟十四號乘組出發時，大家都說這是任務最重的一個乘組，現在看來確實如此。今天凌晨3點半交會對接結束，航天員才休息了4個多小時，8點就開始一天的工作。因為在這間太空新居，有大量狀態要設置、測試要展開。艙內的這些貨包隨后要拆包、設備要安裝。這工作安排得滿滿當當。盼望著盼望著問天小伙伴來了，再過幾個月，夢天小伙伴也即將上天，我們共同期待三艙會合的那一天。

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