问天实验舱于年7月24日，由长征五号B遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射入轨。
问天实验舱入轨后，顺利完成状态设置，并于13小时后成功对接于天和核心舱前向端口。这是我国两个20吨级航天器首次在轨实现交会对接，也是空间站有航天员在轨驻留期间首次进行空间交会对接。
神舟十四号航天员乘组于年7月25日10时03分成功开启问天实验舱舱门，顺利进入问天实验舱。这是中国航天员首次在轨进入科学实验舱。后续，将按计划开展组合体姿态融合控制、小机械臂爬行和大小臂组合测试等在轨工作，并利用问天舱气闸舱和小机械臂进行航天员出舱活动。
不到一天时间，问天实验舱项目就取得了重大成功，为建设长期有人照料的大型空间站奠定了坚实的技术基础。问天实验舱成功发射和对接的重大意义体现在两方面。
一是中国空间站建设的关键技术得到了进一步的技术验证。
首先，长五B新型运载火箭做到了全面技术检验和“零窗口”发射考验。长五B作为一款“一级半”构型的大型运载火箭具备很强的低轨道适应能力，通过三次发射活动让这款未来担当大任的重型运载火箭具备更强的可靠性和安全性。尤其是瞄准了天和核心舱目标飞行器，长五B发射必须要做到分秒不差的“零窗口”，这都是进一步实施了技术验证工作。
其次，问天实验舱和天和核心舱两个20多吨的大家伙在天上相会对中国航天来讲也是头一回并极具考验。交会对接技术进一步优化改进，短短的13个小时就完成了复杂的大尺寸航天器的交会对接工作，同时节省了大量时间和燃料，为空间站组合体飞行轨道维持提供了更优的技术和物资保障。不仅如此，在问天实验舱上还具备转接机械臂，可以有效实现从对接口转到驻泊口。同时为确保万无一失，问天实验舱还具备利用核心舱机械臂实现转口的备份方案。问天实验舱的建设和对接是中国空间站建设的第二步举措，意义重大，必须确保圆满成功。
再次，问天实验舱大型柔性太阳翼也得到了充分技术验证。这次太阳翼设计为两次展开。对接前实施第一次展开，单翼翼展约6.5米。与天和核心舱前向对接，建立刚性连接之后，太阳翼进行第二次展开动作，届时单翼翼展约27米，单翼面积平方米，双翼翼展连同支撑驱动机构可超55米。之所以要分两次展开，关键是因为实验舱太阳翼实在是太大了，如果在对接前完全展开，太阳翼的振动会对对接任务产生不利干扰。
不仅如此，对接上问天实验舱的组合体需要做好全新的姿态融合控制，空间站全部控制系统需要进一步做技术验证。此外，五米长的小机械臂爬行工作，大小机械臂在轨组合等工作也都需要做好技术验证，同时利用问天舱的气闸舱和小机械臂进行航天员出舱等技术验证活动。
二是中国空间站建设全面走向应用型空间实验室。
问天实验舱已完成发射对接，梦天实验舱即将在年底前发射，巡天空间望远镜也将在明后年择机发射并与空间站并轨运行，这些太空舱都是服务于实验目的，也就是中国空间站完全建成后将是一座两室一厅的太空实验室，让中国空间站真正走向应用型空间实验室，为中国和其他国家提供良好的太空实验平台。太空具有地球不具备的很多优势，对于生命科学、材料学、基础物理、基础化学、天文学等研究具有重大意义。天和核心舱上就带了很多标准机柜用于不同学科的实验工作，问天实验舱上就搭载了8个实验柜机位，现在已经部署上行了生命生态实验柜、生物技术实验柜、变重力实验机柜和科学手套箱与低温存储柜。
在生命生态实验机柜中，航天员可以用植物、昆虫、小型哺乳动物等进行重力生物学和辐射生物学研究，揭示微重力对生物个体生长、发育与衰老的影响，并探索生命起源的机理。
在生物技术实验机柜中，航天员可以开展微重力下的细胞和组织培养、蛋白质结晶、生物分子构建和生物力学研究，这些研究将有力促进地面农业、医药、环境生物技术的发展。
在变重力科学实验机柜中，航天员可以通过改变内置离心机转速，持续稳定的提供0.01g至2g之间的模拟重力环境，开展不同重力条件下生物体生长机理的对比研究。
在科学手套箱与低温存储柜中，航天员可以直接参与操作生命科学和其他科学实验，以及样品和实验准备，为生物样品提供低温存储支持。
由此可见，问天实验舱的新实验机柜为空间实验室建设提供了更多实验平台。此外，中国还将在今年10月发射梦天实验舱，配置了流体物理、材料科学、燃烧科学、基础物理以及航天技术试验等多学科方向的实验柜。
结合“两室一厅”实验室的总体布局，中国将建成世界一流的太空实验室，这些实验室既为中国科技创新发展服务，也会为其他国家太空实验提供合作平台，让中国空间站成为真正意义上的“国际空间站”，并最终服务于人类科技命运共同体的目标。
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