北京时间年7月24日14时22分，搭载"问天"实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。约8分钟后，舱箭分离“问天”实验舱进入预定轨道，发射取得圆满成功。7月25日3时13分，实验舱成功对接于“天和”核心舱前向端口，整个交会对接过程历时约13小时。7月25日10时03分神舟十四号航天员乘组顺利进入"问天"实验舱。

“问天”实验舱主要面向空间生命科学研究。舱体总长17.9米，舱体重量23吨，与天和核心舱相比，问天实验舱更重、更大，具备更强的超万瓦级的供电能力、千兆级的信息传输能力，是国内迄今为止发射的最大的单体航天器。“问天”可看作是“天和”核心舱的备份，具备空间站统一管理和控制能力，带有航天员生命维持系统，是我国空间站的第二个关键“部件”。

“问天”实验舱任务以生命科学和生物技术研究为主，在空间生命科学与生物技术、微重力流体物理、空间材料科学、空间应用新技术试验等4个领域方向规划部署了10个研究主题。部署了生命生态科学实验柜、生物技术科学实验柜、科学手套箱与低温存储柜、变重力科学实验柜、舱外暴露试验装置等科学实验设施，配置了应用共用支持设备，对实验舱内/外科学实验设施进行气、液、电、信息等资源集中调度和高效管理。

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生命生态实验柜

图片来源：中国载人航天

生命生态实验柜以多种类型的生物个体（包括植、动物等）为对象的微重力效应和空间辐射效应研究，以及空间生态生命支持系统基础研究，着重考察生物在微重力条件下能否完成完整的生命周期，促进人类对生命现象本质的理解。

实验柜里有五个模块，分别由通用生物培养模块、小型离心机实验模块、小型受控生命生态实验模块、微生物检测模块和小型通用生物培养模块组成。这些模块还可以根据实验内容进行更换。

图片来源：科普中国

其中，通用生物培养模块和小型通用生物培养模块，适合开展高等植物种子、幼苗或植株、果蝇、线虫、蚕等微小型动物培养等多类型生物的空间培养实验。小型受控生命生态实验模块用于水生生态系统研究以及水生生物研究；小型离心机实验模块可以在微重力环境下实现1～2g的重力模拟，能够支持开展变重力生物学研究和微重力比对实验研究；亚磁果蝇培养模块用于昆虫实验和以昆虫为对象的亚磁生物学等实验；小型哺乳动物培养模块用于小型啮齿类动物（如小鼠）的饲养和实验。微生物检测模块可通过培养观察法和核酸扩增检测法进行微生物有无和微生物种类的甄别；舱内辐射环境测量模块测量空间站舱内的高能带电粒子的种类、能谱及剂量率和中子的能谱及剂量率。

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科学手套箱与低温储存柜

图片来源：中国载人航天

科学手套箱内配置灵巧机械臂，它的精度能够达到5微米，具备细胞级精细操作能力。手套箱内的环境（光、湿、温、气等）可控可调，具有环境消毒能力。航天员能通过手套箱门转移或更换实验装置、样品、诊断仪器等物品，通过手套箱的手套口安装和调试科学实验装置，并直接或遥操作科学实验。

机械臂图片来源：科普中国

低温储存装置具有三个典型低温储存区（-80℃、-20℃、+4℃），这三个低温存储区域的样品可独立存取，并具有样品限位措施，并且具备温度检测、显示和超温报警功能，能够满足不同实验样品低温储存需求。

科学手套箱应用于空间基础生物学研究、空间生命科学前沿及交叉研究、空间生物技术和应用研究、空间辐射生物学研究和空间生态生命支持系统基础性研究等等。

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生物技术实验柜

图片来源：中国载人航天

生物技术实验柜以组织、细胞和生化分子等不同层次多类别生物样品为对象，开展细胞组织培养、空间蛋白质结晶与分析、蛋白与核酸共起源和空间生物力学等实验，为生物样品生长提供稳定的营养供给条件，对培养环境的温度、湿度、液体及气体组成等实施动态控制。探索微重力环境下细胞生长分化规律和机制（从微观入手）。

生物技术实验柜主要由细胞组织培养模块、蛋白质结晶模块、专用实验装置（如核酸与蛋白模块、生物力学实验模块），以及细胞组织检测与调控模块组成。

其中，组织与细胞培养模块适用于在空间开展以细胞、组织为生物样品的多种类型的生物技术实验和研究。蛋白质结晶分析模块利用空间的微重力环境，为实施蛋白质组装等生物技术提供特殊优越的环境，完成空间蛋白质分子组装与应用研究，并可使用该平台组装高质量的蛋白质三维晶体和纳米晶蛋白质/多肽药物。细胞组织检测与调控模块可为实验提供激光共聚显微观察、分光光度计检测等光学观测手段，并可为实验提供气体供给。

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变重力科学实验柜

图片来源：中国载人航天

变重力科学实验柜支持的研究主题有：支持与重力相关的多类科学实验，包括空间生命科学与生物技术、微重力流体和燃烧科学等实验的不同重力效应和响应机制研究。

变重力科学实验柜系统主要由两个转子离心机、48监控系统、照明系统和定子控制器等组成，主要功能是提供在轨变重力，即在轨微重力环境基础上，实现0.01g到2g的重力范围，模拟出不同的可控重力环境。

图片来源：科普中国

其中，左右两个离心机是科学实验核心设备，是变重力实验开展的场所，其转盘上安装科学实验载荷模块进行变重力实验。定子控制器为离心机模块、监控系统、照明系统提供供电、通讯、数据管理等接口；监控系统配合定子控制器提供在轨航天员参与空间实验进程管理和干预的接口界面以及实时监测界面，具体包含监控相机、监控液晶屏和监控操作屏；照明系统为柜内科学实验区提供合适的光源支持。

参考资料：

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