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天宫|见证历史一刻！神舟十二号载人飞船成功发射升空( 三 )

神舟飞行任务天宫飞船返回舱火箭点火


其中 ， 核心舱又可细分为：节点舱、生活控制舱和资源舱 。 节点舱用于对接“神舟”载人飞船、用于空间实验舱的停泊和航天员的出舱；生活控制舱用于航天员工作、实验和睡眠休息等；资源舱为核心舱提供能源保障和对接“天舟”货运飞船等 。
“问天”和“梦天”两个实验舱分别用于生物、材料、微重力流体和基础物理等方面的科学实验 。
具体来讲 ， “问天”实验舱主要用于开展舱内和舱外空间科学实验和技术试验 ， 也是航天员的工作生活场所和应急避难场所 ， 配备有航天员出舱活动专用气闸舱 ， 支持航天员出舱活动 ， 还有小型机械臂 ， 可进行舱外载荷自动安装操作 。
除此之外 ， 它还有核心舱部分关键平台功能 ， 这意味着在需要的时候 ， 还可以接管对空间站的管理和控制 。 “梦天”实验舱除具备和“问天“实验舱类似的功能外 ， 还配置有货物专用气闸舱 ， 在航天员和机械臂的辅助下 ， 支持货物、载荷自动进出舱 。
在空间站常态化运行后 ， 将有三名航天员作为一个乘组长期驻留 ， 定期轮换 。 轮换期间 ， 最多可有6名航天员同时在空间站工作 ， 完成交接后 ， 前一个乘组乘坐载人飞船返回地球 。
七、为什么非要去太空？
从上文中可以看出来 ， 现在建设空间站的主要目的是做科研工作 ， 做地面上不能很好实现或根本无法实现的实验 。 空间站绕着地球以接近第一宇宙速度运动 ， 空间站里一直处于失重状态 ， 或者说微重力状态 ， 这就为那些需要长时间在失重条件下才能完成的实验提供了独一无二的条件 。
如果只是为了实现短暂的失重状态 ， 通常有其他方式：一是建造非常高的落塔 ， 在实验舱下落的过程中实现维持仅数秒的微重力 。 坐落在北京中关村核心区东南 ， 隶属于国家微重力实验室的落塔就是这样一种装置 ， 该落塔建成于2003年 ， 高度为116米 ， 实验物品实际从83米处自由下落 ， 可获得3.6秒的微重力状态 。
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图注：国家微重力实验室的落塔（乔辉2018年拍摄于北京希格玛大厦北侧） 。
二是让飞机做抛物线飞行 ， 当飞机飞到高空后 ， 调整飞机成上仰状态 ， 关闭发动机 ， 飞机在重力的作用下做斜抛运动 ， 能够实现几十秒的微重力状态 。 目前 ， 美国和俄罗斯都有这样的公司在运作 ， 可以让游客体验失重状态 。
还有一种独特的方式是发射亚轨道火箭 ， 所谓的亚轨道就是指高度超过100公里 ， 但尚未入轨 ， 不能围绕地球运动的发射 。 有意思的是 ， 预计2021年7月20日 ， 前世界首富贝索斯将搭乘自家公司（蓝色起源）研发的“新谢泼德”火箭进入太空 ， 能体验约5分钟的失重状态 ， 欣赏一下地球与太空的接壤的优美弧线 ， 然后返回地球 。
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图注：贝索斯和蓝色起源公司的亚轨道火箭 。
目前 ， 要想维持长时间的失重状态 ， 当然必须要去太空了 。 在太空长时间的失重环境中 ， 可以研究的项目非常广泛 ， 包括生物、物理、化学、冶金、工艺和材料等各个领域的内容 。 其中以微重力条件下的流体的行为研究、微重力条件下的材料的制备以及微重力条件下的细胞生长和动植物行为的研究最为常见 。
航天员不但是实验的执行者 ， 其本身也是医学实验的对象 。 未来 ， 人类要想进行载人深空探索 ， 例如登陆火星 ， 单程旅行需要八个月左右的时间 ， 这就要求航天员必须有长期在太空生活的经验 ， 这种经验必须在空间站上才能获得 。
八、目前在轨运行的有哪些空间站？
目前 ， 正在地球轨道上运行空间站的只有美国、俄罗斯、日本、欧洲以及加拿大等国联合建造的国际空间站 ， 其他空间站都退役了 。
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图注：国际空间站 。
国际空间站始建于1998年 ， 第一个舱室由俄罗斯质子号运载火箭发射入轨 ， 后续主要由美国的航天飞机和俄罗斯的飞船进行建造和维护 。 最近几年 ， SpaceX的货运和载人飞船也参与了进来 。 经过10多年的建设 ， 2010年才正式转入全面使用阶段 。 国际空间站长73米 ， 宽109米 ， 重400多吨 ， 是人类历史上第九个空间站 ， 也是最大的空间站 。


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