<p><b>天宮太空站實驗艙Ⅰ</b>，又稱<b>「問天」實驗艙，</b>是中國天宮太空站的組成部分之一，也是該型太空站基本構型中兩個大型在軌實驗艙段中的第一個。該艙為控制與實驗應用艙，主要用於研究，艙外置有一架小型多功能機械臂和一個攜帶有多個暴露載荷掛點的備份氣閘艙。
</p><p>問天實驗艙於北京時間2022年7月24日14時22分32秒在海南文昌太空發射場發射升空，並於7月25日3時13分成功對接於天和核心艙前向埠，整個交會對接過程歷時約13小時。問天實驗艙對接完成後，中國太空站由原來的單艙階段正式進入組合式太空站階段。
</p>


<h2><span id=".E5.91.BD.E5.90.8D"></span><span id="命名">命名</span></h2>
<p>2011年4月，為滿足技術管理和對外宣傳的需要，中國載人太空飛行工程辦公室開展了中國太空站征名活動，對社會公開徵集太空站及其各個組成艙段的名稱。</p><p>2011年8月，載人太空飛行工程辦公室公布了初選結果，其中實驗艙Ⅰ的前30個提名名稱為："長江、超越、傳承、創新、創造、奮鬥、黃河、進取、開創、開拓、開拓者、黎明、夢想、啟迪、起點、啟蒙、啟明、啟明星、起源、使命、探索、探索者、探知、天研、天翼、未來、問天、希望、智慧、指南針"。</p><p>2013年10月底，中國載人太空飛行辦公室正式公布了命名結果，實驗艙Ⅰ被最終命名為「問天」，原因是其最符合實驗艙Ⅰ兼有控制與實驗應用的功能定位。</p>
<h2><span id=".E4.BB.BB.E5.8A.A1.E5.8E.86.E5.8F.B2"></span><span id="任务历史">任務歷史</span></h2>
<p>2022年4月29日，問天實驗艙通過海上運輸從天津抵達文昌清瀾港，並進入文昌太空發射場，開展發射場區總裝和測試工作。
</p><p>5月29日，執行問天實驗艙發射任務的長征五號B遙三運載火箭運抵發射場，與與先期已運抵的問天實驗艙一起開展發射場區總裝和測試工作。
</p><p>7月18日，問天實驗艙與長征五號B遙三運載火箭組合體轉運至發射區。7月22日，中國太空站問天實驗艙任務發射前系統間全區合練完成。問天實驗艙發射前，太空站組合體偏航180°，建立倒飛姿態。
</p><p>2022年7月24日14時22分，搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭在文昌太空發射場點火發射升空，14時30分，問天實驗艙與火箭成功分離並進入預定軌道。這是長征五號B運載火箭首次執行「零窗口」發射任務，從而保證問天實驗艙和核心艙順利交會對接。14時39分，位於資源艙的偏置中繼天線展開；15時15分左右太陽翼一次展開完成。
</p><p>7月25日3時13分，問天實驗艙成功與天和核心艙前向埠對接，整個交會對接過程歷時約13小時。這是中國首次實現2個20噸級太空載具在軌交會對接，也是中國太空站有航天員在軌駐留期間首次進行太空會合對接<span id="noteTag-cite_ref-sup"></span>。同日5時22分，太陽翼二次展開完成。
</p><p>7月25日10時03分，神舟十四號航天員乘組經確認無需面罩後，開啟問天實驗艙艙門並進入問天實驗艙，這是中國航天員首次在軌進入科學實驗艙。
</p><p>9月30日12時44分，經過約1小時，問天實驗艙採用平面轉位方式完成轉位，這是中國首次完成在軌大體量艙段轉位操作，也是世界首次以平面式轉位方案完成太空載具的轉位動作。</p>
<h2><span id=".E5.8A.9F.E8.83.BD.E4.B8.8E.E9.85.8D.E7.BD.AE"></span><span id="功能与配置">功能與配置</span></h2>

<h3><span id=".E4.BD.88.E5.B1.80"></span><span id="佈局">佈局</span></h3>
<p>問天實驗艙全長約17.9公尺，直徑4.2公尺，發射重量約23噸，其中整艙艙干約21.5噸，推進劑加注量約1.55噸，是世界現役在軌最重的單艙主動飛行器。整艙由工作艙、氣閘艙和資源艙組成，其中氣閘艙用於航天員出艙活動，資源艙用於儲備上行物資，工作艙用來完成科學實驗，其中搭載8個實驗櫃機位、22個艙外載荷適配器，部署其中4個科學實驗機櫃，同時設有三個睡眠區、第二個衛生區，與天和核心艙一起可支持共六名航天員同時在軌生活工作。</p>
<h3><span id=".E5.A4.AA.E9.98.B3.E7.BF.BC"></span><span id="太阳翼">太陽翼</span></h3>
<p>問天實驗艙的太陽翼單翼初次展開長6.5公尺，二次展開長23公尺，全部展開後的翼展超過55公尺，每側的太陽翼展開面積超100平方公尺，每天平均發電量超過430度。
</p>
<h3><span id=".E5.84.80.E5.99.A8.E6.A9.9F.E6.9E.B6"></span><span id="儀器機架">儀器機架</span></h3>
<p>問天實驗艙主要面向空間生命科學研究，配置了生命生態、生物技術和變重力科學等實驗櫃，能夠支持開展多種類植物、動物、微生物等在空間條件下的生長、發育、遺傳、衰老等響應機理研究，以及密閉生態系統的實驗研究，並通過可見光、螢光、顯微成像等多種在線檢測手段，支持分子、細胞、組織、器官等多層次生物實驗研究，還能提供0.01g~2g的變重力模擬，支持開展不同重力條件下生物體生長機理的對比研究。
</p>
<h3><span id=".E6.9C.BA.E6.A2.B0.E8.87.82"></span><span id="机械臂">機械臂</span></h3>
<h4><span id=".E8.BD.AC.E4.BD.8D.E6.9C.BA.E6.A2.B0.E8.87.82"></span><span id="转位机械臂">轉位機械臂</span></h4>
<p>問天實驗艙配備有轉位機械臂，對應於天和核心艙的節點艙上的基座，用於實驗艙進行轉位操作。轉位任務時轉臂會抓取基座，然後兩艙再進行分離，把實驗艙從核心艙的前向對接口轉移到永久性停泊口。
</p>
<h4><span id=".E5.AE.9E.E9.AA.8C.E8.88.B1.E5.B0.8F.E6.9C.BA.E6.A2.B0.E8.87.82"></span><span id="实验舱小机械臂">實驗艙小機械臂</span></h4>
<p>問天實驗艙還配置了一個活動半徑5公尺的小機械臂。相比天和核心艙的大機械臂，小機械臂負載能力約為大臂的1/8（約3噸），但末端定位精度更高，位置精度優於大臂的五倍，姿態精度優於大臂的兩倍，能夠完成精度要求更高的精細操作。除此之外，小機械臂還能與大機械臂形成組合機械臂，可以覆蓋更廣的艙外作業範圍，完成設備在艙外載荷平台上的安裝。
</p>
<h3><span id=".E5.82.99.E4.BB.BD.E7.B3.BB.E7.B5.B1"></span><span id="備份系統">備份系統</span></h3>
<p>儘管太空站的管理工作主要由天和核心艙負責，但問天實驗艙備份了完整的能源管理、資訊系統、控制系統和載人環境等關鍵功能。一旦核心艙出現故障可能對人員安全構成威脅時，問天實驗艙可以整體接管全站控制工作。</p>
<h2><span id=".E5.9B.BE.E9.9B.86"></span><span id="图集">圖集</span></h2>
<ul class="gallery mw-gallery-traditional"><li class="gallerybox" style="width: 155px">
		<li class="gallerybox" style="width: 155px">
		<li class="gallerybox" style="width: 155px">
</ul><h2><span id=".E5.8F.82.E8.A7.81"></span><span id="参见">參見</span></h2>
<ul><li>夢天實驗艙</li>
<li>天和核心艙</li>
<li>巡天號光學艙</li>
<li>天宮太空站</li>
<li>中國載人太空飛行工程</li></ul><h2><span id=".E6.B3.A8.E9.87.8A"></span><span id="注释">注釋</span></h2>

<h2><span id=".E5.8F.82.E8.80.83.E8.B5.84.E6.96.99"></span><span id="参考资料">參考資料</span></h2>

<h2><span id=".E5.A4.96.E9.83.A8.E9.8F.88.E6.8E.A5"></span><span id="外部鏈接">外部鏈接</span></h2>
<ul><li>實驗艙Ⅰ介紹 中國載人太空飛行官方網站</li></ul>
<!-- 
NewPP limit report
Parsed by mw2299
Cached time: 20230505225832
Cache expiry: 1814400
Reduced expiry: false
Complications: [show‐toc]
CPU time usage: 0.827 seconds
Real time usage: 1.045 seconds
Preprocessor visited node count: 13473/1000000
Post‐expand include size: 571029/2097152 bytes
Template argument size: 23856/2097152 bytes
Highest expansion depth: 28/100
Expensive parser function count: 36/500
Unstrip recursion depth: 1/20
Unstrip post‐expand size: 34009/5000000 bytes
Lua time usage: 0.324/10.000 seconds
Lua memory usage: 12160968/52428800 bytes
Number of Wikibase entities loaded: 1/400
--><!--
Transclusion expansion time report (%,ms,calls,template)
100.00%  751.734      1 -total
 42.52%  319.620     21 Template:Navbox
 35.09%  263.779      8 Template:Infobox
 18.23%  137.046     12 Template:Navbox_subgroup
 16.52%  124.162      1 Template:Reflist
 15.96%  119.957      1 Template:Infobox_spaceflight
 13.05%   98.137     18 Template:Cite_web
 12.73%   95.665      1 Template:空間站
 12.37%   92.998      1 Template:NoteTA
 12.07%   90.715      1 Template:Infobox_space_station_module
-->
**天宮太空站實驗艙 Ⅰ**，又稱 **「問天」實驗艙，**是中國天宮太空站的組成部分之一，也是該型太空站基本構型中兩個大型在軌實驗艙段中的第一個。該艙為控制與實驗應用艙，主要用於研究，艙外置有一架小型多功能機械臂和一個攜帶有多個暴露載荷掛點的備份氣閘艙。

問天實驗艙於北京時間 2022 年 7 月 24 日 14 時 22 分 32 秒在海南文昌太空發射場發射升空，並於 7 月 25 日 3 時 13 分成功對接於天和核心艙前向埠，整個交會對接過程歷時約 13 小時。問天實驗艙對接完成後，中國太空站由原來的單艙階段正式進入組合式太空站階段。

## 命名

2011 年 4 月，為滿足技術管理和對外宣傳的需要，中國載人太空飛行工程辦公室開展了中國太空站征名活動，對社會公開徵集太空站及其各個組成艙段的名稱。

2011 年 8 月，載人太空飛行工程辦公室公布了初選結果，其中實驗艙 Ⅰ 的前 30 個提名名稱為："長江、超越、傳承、創新、創造、奮鬥、黃河、進取、開創、開拓、開拓者、黎明、夢想、啟迪、起點、啟蒙、啟明、啟明星、起源、使命、探索、探索者、探知、天研、天翼、未來、問天、希望、智慧、指南針"。

2013 年 10 月底，中國載人太空飛行辦公室正式公布了命名結果，實驗艙 Ⅰ 被最終命名為「問天」，原因是其最符合實驗艙 Ⅰ 兼有控制與實驗應用的功能定位。

## 任務歷史

2022 年 4 月 29 日，問天實驗艙通過海上運輸從天津抵達文昌清瀾港，並進入文昌太空發射場，開展發射場區總裝和測試工作。

5 月 29 日，執行問天實驗艙發射任務的長征五號 B 遙三運載火箭運抵發射場，與與先期已運抵的問天實驗艙一起開展發射場區總裝和測試工作。

7 月 18 日，問天實驗艙與長征五號 B 遙三運載火箭組合體轉運至發射區。7 月 22 日，中國太空站問天實驗艙任務發射前系統間全區合練完成。問天實驗艙發射前，太空站組合體偏航 180°，建立倒飛姿態。

2022 年 7 月 24 日 14 時 22 分，搭載問天實驗艙的長征五號 B 遙三運載火箭在文昌太空發射場點火發射升空，14 時 30 分，問天實驗艙與火箭成功分離並進入預定軌道。這是長征五號 B 運載火箭首次執行「零窗口」發射任務，從而保證問天實驗艙和核心艙順利交會對接。14 時 39 分，位於資源艙的偏置中繼天線展開；15 時 15 分左右太陽翼一次展開完成。

7 月 25 日 3 時 13 分，問天實驗艙成功與天和核心艙前向埠對接，整個交會對接過程歷時約 13 小時。這是中國首次實現 2 個 20 噸級太空載具在軌交會對接，也是中國太空站有航天員在軌駐留期間首次進行太空會合對接。同日 5 時 22 分，太陽翼二次展開完成。

7 月 25 日 10 時 03 分，神舟十四號航天員乘組經確認無需面罩後，開啟問天實驗艙艙門並進入問天實驗艙，這是中國航天員首次在軌進入科學實驗艙。

9 月 30 日 12 時 44 分，經過約 1 小時，問天實驗艙採用平面轉位方式完成轉位，這是中國首次完成在軌大體量艙段轉位操作，也是世界首次以平面式轉位方案完成太空載具的轉位動作。

## 功能與配置

### 佈局

問天實驗艙全長約 17.9 公尺，直徑 4.2 公尺，發射重量約 23 噸，其中整艙艙干約 21.5 噸，推進劑加注量約 1.55 噸，是世界現役在軌最重的單艙主動飛行器。整艙由工作艙、氣閘艙和資源艙組成，其中氣閘艙用於航天員出艙活動，資源艙用於儲備上行物資，工作艙用來完成科學實驗，其中搭載 8 個實驗櫃機位、22 個艙外載荷適配器，部署其中 4 個科學實驗機櫃，同時設有三個睡眠區、第二個衛生區，與天和核心艙一起可支持共六名航天員同時在軌生活工作。

### 太陽翼

問天實驗艙的太陽翼單翼初次展開長 6.5 公尺，二次展開長 23 公尺，全部展開後的翼展超過 55 公尺，每側的太陽翼展開面積超 100 平方公尺，每天平均發電量超過 430 度。

### 儀器機架

問天實驗艙主要面向空間生命科學研究，配置了生命生態、生物技術和變重力科學等實驗櫃，能夠支持開展多種類植物、動物、微生物等在空間條件下的生長、發育、遺傳、衰老等響應機理研究，以及密閉生態系統的實驗研究，並通過可見光、螢光、顯微成像等多種在線檢測手段，支持分子、細胞、組織、器官等多層次生物實驗研究，還能提供 0.01g~2g 的變重力模擬，支持開展不同重力條件下生物體生長機理的對比研究。

### 機械臂

#### 轉位機械臂

問天實驗艙配備有轉位機械臂，對應於天和核心艙的節點艙上的基座，用於實驗艙進行轉位操作。轉位任務時轉臂會抓取基座，然後兩艙再進行分離，把實驗艙從核心艙的前向對接口轉移到永久性停泊口。

#### 實驗艙小機械臂

問天實驗艙還配置了一個活動半徑 5 公尺的小機械臂。相比天和核心艙的大機械臂，小機械臂負載能力約為大臂的 1/8（約 3 噸），但末端定位精度更高，位置精度優於大臂的五倍，姿態精度優於大臂的兩倍，能夠完成精度要求更高的精細操作。除此之外，小機械臂還能與大機械臂形成組合機械臂，可以覆蓋更廣的艙外作業範圍，完成設備在艙外載荷平台上的安裝。

### 備份系統

儘管太空站的管理工作主要由天和核心艙負責，但問天實驗艙備份了完整的能源管理、資訊系統、控制系統和載人環境等關鍵功能。一旦核心艙出現故障可能對人員安全構成威脅時，問天實驗艙可以整體接管全站控制工作。

## 圖集

* * *

## 參見

* 夢天實驗艙
* 天和核心艙
* 巡天號光學艙
* 天宮太空站
* 中國載人太空飛行工程

## 注釋

## 參考資料

## 外部鏈接

* 實驗艙 Ⅰ 介紹 中國載人太空飛行官方網站
"问天"实验舱