浙江新闻客户端记者 何冬健

今天（24日）下午14时22分，长征五号B遥三运载火箭承载问天实验舱从文昌航天发射场“一飞冲天”。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。

据了解，问天实验舱是中国天宫空间站的第一个实验室舱模块。即将发射的还有天舟五号货运飞船、神舟十五号载人飞船等。在梦天实验舱到来以后，就可以组成以天和、问天与梦天为核心的太空实验室，基本完成建造天宫空间站的目标，可以开展多学科交叉空间科学研究，达到国际先进水平。

可能不少朋友想问，此次发射的问天实验舱主要执行什么任务呢？本端记者连线国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光，选取其中有意思的几块内容，请他解读本次任务的神奇所在。

两大研究 探索宇宙奥秘

杨宇光告诉我们，问天实验舱将进行的科学实验包括科学研究和工程研究两大类。

一提到太空，大家就会浮现出航天员在空间站中飘来飘去的样子，好像完全脱离了重力的限制。其实，宇航员在太空舱内并不是零重力而是处于微重力状态。

“空间站中的科学研究，主要是利用其独特的微重力环境和高辐射环境，以及其不受地球大气层干扰的环境来进行科学探索。”杨宇光说。问天实验舱配备了变重力科学实验柜、生物技术实验柜，可以开展在不同重力下生物体机理的研究。

举个例子，我国天宫二号搭载的液桥液毛细对流实验，对空间环境流体的流动和耗散机理的基础研究，对人类认识和掌握空间流体的运动规律有重要意义。   

宇宙是如此浩渺，地球在其中不过是沧海一粟，我们为什么还要费时费力进行探索呢？

当人类尚在蒙昧阶段的时候，就对遥远的星空充满好奇与探索的欲望，对星空的观测与对岁时的观察，使天文学成为人类历史最悠久的学科之一。

“人类花费心血去寻找脉冲星、超新星等宇宙天体有什么现实意义？科学研究就是人类探索未知的需求，并非要有一个指定的目标。”杨宇光说。  

此外，在问天实验舱中，工程研究也是必不可少的。杨宇光介绍，宇宙中的工程研究有些是为航天本身服务的，比如为航天器的迭代升级，试验某种精密元器件在太空中的性能，还有一些则为地面提供思路。

“我们打算利用太空微重力、高真空、超洁净、强辐射和丰富的太阳能等资源，制备地球尚难以制造或成本昂贵的高品质产品，例如电子工业用的高纯度大晶体硅材料、砷化镓和碲化铟等材料；这些利用太空特殊的环境条件开展材料制备理论研究和实践，将是未来太空制造、太空工业的雏形，一旦解决了天地往返成本问题，太空制造将能够直接造福全人类。”他说。

短桁架设计 提供充足能量

问天实验舱全长17.9米，相当于六层楼房，是世界上轴向长度最长的单体航天器。在设计上，末端采用短桁架设计，利用问天实验舱以及后续要发射的梦天实验舱对置布局形成横向40米的跨度。

“这个是我们空间站的构思比较巧妙的地方。”杨宇光说，类似的航天器通常把太阳能帆板（又叫太阳翼）布置在舱体的中间，但是在问天和梦天实验舱上，太阳能帆板位于舱体尾部，问天和梦天的舱体起到了与国际空间站的桁架类似的作用，这样一来两对太阳能帆板都不会被遮挡。

早些年，第三代空间站上的太阳能帆板数量并不少，但因设计不当，使得舱段上的帆板相互遮挡，所以发电效率不高。

他高兴地说：“更重要的是它采用了两套独立且相互垂直转轴的设计，可以在任何时间调整最优的方向收集太阳能。”

问天实验舱的太阳能帆板配了置高光电转换效率的柔性三结砷化镓电池，转化效率超过30%，一天发电量可供普通三口之家使用一个半月。

除了给科研提供能量，太阳能帆板还承担了它自身运行以及整个空间站的供电。所以说，既往在太空做实验室抠抠搜搜用电的窘境一去不复返了。

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国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光。

杨宇光，中国航天科工集团有限公司二院研究员，国际宇航联空间运输委员会副主席，《航天员》杂志和《太空探索》杂志编委，中国航天科普大使。研究成果曾获国家科技进步特等奖一项，省部级科技进部奖两项。