問天實驗艙發射已經進入最後階段，據新華網報道，中國空間站問天實驗艙任務組織發射前系統間全區合練完成，長征五號B運載火箭、問天實驗艙、發射場等各系統狀態良好，目前各系統已經做好發射前的準備工作，等待發射時刻：2022年7月24日14:00（預計）的到來。
7月23日，中國載人航天官方發佈了問天實驗艙的官方圖，看現場應該是轉運前的“打包”過程，外表面與核心艙比起來多了很多“窗户”與突起，以及不知名的各個接口，這倒是讓大家十分好奇，問天實驗艙到底有哪些功能？下文分幾個方面來對問天實驗艙作個簡介：
規模與組成，最關鍵功能：核心艙的備份
問天實驗艙是目前長度最長、直徑最大的單體載人航天器，最大直徑4.2米，最長達到了17.9米，內部活動空間為50立方米，可能很多朋友對這個尺寸沒多少概念，高鐵車廂的典型尺寸為長：25.5米，寬：3.105米，高：4.433M，有116或118個座位。
這樣對比估計大家就明白了，差不多有高鐵車廂的2/3，直徑兩者這差不多，差別在於高鐵車廂截面屬於橢圓形結構，而問天實驗艙則是圓柱形結構，
問天實驗艙由工作艙、氣閘艙以及資源艙組成，主要任務是支持密封艙內應用和艙外試驗，存放航天員消耗品、空間站備品備件和補給貨物。同時問天艙備份了核心艙部分功能，緊急時可以控制空間站組合體，成為航天員緊急避險的場所。
特別值得一提的是核心艙以外額外的導航航電、推進和方向控制等功能，作為長期在軌的空間站，無論是應對概率極小的小行星撞擊還是維護時的冗餘備份都是必須的，比如國際空間站也有類似的備份功能。除了核心艙控制功能以外，連乘員生活區也“備份”了，問天實驗艙有三個航天員睡眠區和一個衞生區，這讓天宮空間站的人員數量最大可以擴展到6人。
問天實驗艙到底有哪些實驗功能？
除了以上功能以外，各位最關心的就是問天實驗艙的試驗功能，它到底有哪些設備，又將提供多少實驗功能呢？據中國載人航天發佈的消息，問天實驗艙內總共有8個實驗機櫃，而在艙外暴露實驗平台則配置了22個標準載荷接口。
另外在問天實驗艙外還預留1個擴展試驗平台接口和1個大型載荷掛點接口，其中這個大型載荷掛點接口將在2028年安裝一個高能宇宙輻射探測 (HERD) 模塊，總重約2300千克，西班牙、意大利和瑞士的科研機構參與到了這項計劃中。
為什麼放兩張一樣的圖？上圖高分辨率圖，大小為16M，為防止有朋友看不到，放了下面這張標清圖。上圖是天宮空間站規劃安裝的實驗設備，有必要解讀一下：
- 標記為C的為核心艙設備；
- 標記為I的為問天實驗艙設備；
- 標記為II的為夢天實驗艙設備；
上圖中天宮孔家站設備功能類別也以各種顏色區分，類別如下，本來打算圖片處理太麻煩，用文字描述下，不過估計大家看着實在有些累，還是把截圖的雞飯版貼出來吧，免得對顏色不太敏感的朋友糊塗，各位湊合着看：
目前的核心艙和馬上將啓用的問天實驗艙總共包括瞭如下設備：
- 1、人系統研究機櫃；
- 2、醫學樣本分析與高微重力實驗櫃；
- 3、生命生態實驗櫃；
- 4、生物技術實驗櫃；
- 5、無容器材料實驗櫃；
- 6、航天基礎是實驗機櫃；
- 7、科學手套箱與低温存儲櫃；
- 8、變重力科學實驗櫃；
- 9、問天實驗艙艙外實驗櫃；
- 10、空置實驗櫃（未來用於擴展實驗的機櫃）；
這些數量基本與目前公開的數據相吻合，對於各個實驗櫃的詳細用途也有一份PDF資料，有興趣的朋友可以發私信，種花家會發給大家。
除了實驗櫃以外，問天實驗艙的看點還有新的氣閘艙，未來出艙操作主要將在問天艙進行，還有小型機械臂（和大機械臂對接）以及巨型柔性太陽能電池等等。
問天實驗艙和夢天實驗艙的巨型太陽能電池將提供接近100KW的電力，這個功率甚至與國際空間站差不多，而且建成後總質量只有國際空間站1/4的噸位，但卻能完成國際空間站2/3以上的試驗，不得不説，天宮空間站結構設計要比國際空間站合理得多。
2021年4月29日，中國天宮空間站天和核心艙發射，6月16日，神舟十二號載着3名航天員進入核心艙，隨後公開的艙內生活畫面直接把大家給驚到了，艙內一切都井井有條，看上去非常美觀，網友們都是一片讚歎聲。
感嘆天宮空間站太過完美的不止是國內媒體，還有美媒Futurism在美東時間10月18日（北京時間19日）刊文指出國際空間站已經破舊不堪，和中國新的空間站相比，就像個垃圾堆，而中國的空間站看起來卻像個“新裝修的蘋果專賣店”。
天宮空間站不僅為宇航員們配備了寬敞的牀鋪，還為每位機組人員提供了時尚的太空健身房以及獨立的生活空間，特別是極簡主義的白色，簡直就是蘋果專賣店的色調，看上去完全不像是一個狹窄的生活空間，而是蘋果專賣店的某個角落。
天宮空間站的設施堪稱豪華，與天宮相比，國際空間站的設施已經過時了！對於美媒的華麗辭藻，有部分媒體表示國際空間站設計更合理，亂是因為其長期在軌運行的結果，不斷在實驗艙裏增加設備，半永久性的設備越來越多，能不亂嗎？所以，在長期運行的考驗下，中國天宮空間站也會變得越來越亂。
亂：真是因為長期運行的結果？
1998年11月20日，曙光號功能貨艙發射到了近地軌道，標誌着國際空間站的建設的正式開啓，此後的13年間（正式完工為2011年），16個國家出資約1500億美元建成了近地軌道上最大的人工設施，總重量高達420噸，寬度超過110米，長度達到了90米左右的龐然大物。
自1998年以來，在國際空間站上完成的實驗數量已高達3000項，很多科學家的論文都出自國際空間站的試驗數據，從天體物理到生命科學，從空間科技到生物學都取得了舉世矚目的成績，毫無疑問，國際空間站是有史以來人類建設過的最偉大設施之一。
即使從2011年的“完工之日”算起，到今年也已經有11年左右，長期運行必然會導致很多累積的問題，因此有很多朋友都替國際空間站説話，但事實卻不是，儘管有部分確實是長期運行的結果，但更多的問題卻是國際空間站實驗設施的標準不夠完善，而且因為多國參與建設，相互之間的標準根本就不統一。
比如出力最大的美俄雙方標準就不一致，儘管兩國早已有統一協調，但對於實驗設備以及數據採集與電源等方面並沒有面面俱到，而且空間站的實驗設施在早期並沒有做到統一接口與各種設備位置預留，因此在後續運行中為了完成實驗，那麼臨時接線就成了必然，最終導致了空間站上各種設施密如蛛網的線纜。
以前沒有對比，覺得國際空間站內這樣亂糟糟也沒什麼，就像種花家單位的機房，儘管整理了很多次，也難免會有一些臨時接線的電源與網線以及光纜，甚至還有臨時架設的服務器放在旁邊測試！天宮空間站上天以後就有了對比，大家突然發現，空間站內的設施居然可以如此整潔，完全想不到中國人的“實驗室”內像“蘋果專賣店”一樣，甚至連顏色都配色都非常完美，完全不像國際空間站內那種暗色壓抑的色調。
時間長了天宮也會亂？
準確地説，亂不亂不是看時間，而是看設計！各位一定發現了上文中説的實驗櫃，問天實驗艙有8個實驗櫃，這意思並不是裝了8個實驗用的櫃子，而是像計算機房中的服務器櫃、交換機櫃、佈線櫃.......等設施。
更關鍵的是這些實驗櫃都有標準接口，比如電源、通信與人機交互以及控制、感知與冷卻接口等都是標準的，符合這個要求的設備櫃網上一插，多餘的線絕對不會出現，如果要查看，那麼有標準的伸縮機架可以拉出觀察（假如要打開或者拉出觀察的話）。
關於這些説明，中國載人航天工程辦公室在2019年4月份曾編寫過一本《中國空間站科學實驗資源手冊》，其中刊發了關於實驗環境的描述：
這是手冊的目錄，內容中對於機櫃設備的各種標準制訂非常詳細，比如對於實驗櫃的長寬高，還有電壓的規格與功率上限等，標準的載荷單元SPU和標準抽屜單元SDU等都有非常詳細的規定：
包括的機櫃功能區總共有16個，幾乎囊括了前沿科技的方方面面，而且還有非常重要的一點，必須能“在線維修裝調操作櫃”：
另外，“除了專用科學實驗櫃之外，空間站上還預留有7個空置空間實驗機櫃，可採用標準模塊組合的形式設計艙內的獨立載荷，插入空置實驗機櫃開展實驗。空置實驗機櫃內配置了艙內獨立載荷支持設施，可為艙內獨立載荷提供機械安裝、散熱、信息和供電等共用支持。”
從這個角度來看，時間並不是亂不亂的關鍵，而是統一規格與設計！除非未來有突破實驗櫃規範的實驗設備出現，比如上文中説明的在2028年發射上天的一個叫做“高能宇宙輻射探測 (HERD) 模塊”，這個將外掛在問天實驗艙外部。
延伸閲讀：天宮何時迎來第一位外國宇航員？坊間一直在猜測天宮何時會迎來第一位外國宇航員，但事實上這個問題在2019年入選的17項科學實驗中就給出了答案，當時入選的第五項：太空腫瘤實驗，就有一位科學家將會抵達天宮空間站展開為期31天的研究。
這項研究還有一篇在2020年發表的論文，文中給出了時間表，預計在2025年會有一位外國宇航員登上天宮空間站：
這名外國宇航員是Tricia L Larose博士，她來自加拿大安大略省的薩德伯裏市，有挪威科技大學的醫學博士學位。目前的她的工作得到了挪威研究委員會的支持，在國際癌症研究機構IARC擔任博士後科學家期間，Larose博士曾在遺傳學部的遺傳流行病學組工作。
而參加這個項目研究的組織有挪威奧斯陸大學和挪威科技大學、法國國際太空大學、比利時核研究中心、阿姆斯特丹弗裏耶大學以及荷蘭的哈佈雷赫特學院，目前Tricia L Larose博士正作為載荷專家的身份展開訓練。