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中國大陸首座太空站中最重要的艙段、首個實驗艙「問天」，7月24日隨著長征五號B遙三運載火箭，在海南文昌航天發射場發射成功，並在10幾小時後成功對接天和核心艙。發射時，大批民眾聚集在鄰近的海邊，揮舞著國旗欣賞火箭升空，太空人也在宇宙中迎接問天到來。問天實驗艙全長17.9公尺、艙體最大直徑4.2公尺，發射重量達23噸，與天和核心艙相比更大、更重，具備超萬瓦級供電能力，其第三代太陽能電池板是天和2倍大，輕薄且可折疊。

問天也成為中國大陸所發射最大的單體航天器，未來是主要的科學研究基地，還會用來舉行太空授課；其上也配備了太空人的生活設施，若天和出現故障，可利用問天控制太空站。陸太空站由天和核心艙、問天實驗艙與夢天實驗艙組合而成，呈T字型，若夢天在10月發射與對接成功，大陸太空站第一期工程就能宣告完工。