从外形上看，问天实验舱与天和核心舱明显不同。问天舱主要分为三个部分：工作舱、气闸舱和资源舱。航天员主要的活动空间是圆柱体结构的工作舱和旁边的气闸舱。空间最大的工作舱，听名字是航天员们工作的地方，但其实也是他们在太空的第二个休息区。
航天科技集团五院空间站系统技术实验分系统主任设计师 李喆：有三个睡眠区，只不过是竖着的，但是在轨是没有横竖概念的，所以对航天员在轨使用来说效果是一样的。也有一个卫生区，跟核心舱是一比一备份的。
气闸舱有什么作用呢？ 在此之前，神舟十二号和神舟十三号两个飞行乘组的航天员在出舱时，都是从天和核心舱的节点舱进出，但这里并不是今后航天员们出入空间站的主要通道。问天舱发射后，这个气闸舱将承担这一功能。
航天科技集团五院空间站总体研究室主任 王为：因为节点舱是空间站的枢纽，万一出现了故障，没办法密封了，整个空间站的连通性就全部被破坏了。所以一开始在问天实验舱上，就设计了专用的出舱口，一旦“问天”对上以后，主要就从这个专用出舱口出舱，用核心舱节点舱来做出舱口，就能起备份的作用。
让不同功能实现“备份”，是航天工程保证系统的安全性和可靠性最重要的手段。问天舱的升空，除了给航天员们的生活工作提供更多支持和备份以外，更重要的是，它与天和核心舱一样，在飞行控制、载人环境、能源管理、信息管理等方面具有完备的功能。如果说核心舱是中国空间站的最强大脑， 问天实验舱就是时刻可以接班的“备用大脑”。
航天科技集团五院空间站总体研究室主任 王为：研制人员比较担心核心舱单舱飞行的阶段，因为它没有备份，就这一个舱，现在飞行表现非常优异，“问天”上去以后就能起核心舱的备份作用。所以即使有些风吹草动，我们心里也会更有底，整个可靠性会更高。
科学实验是问天实验舱升空的主要目的。实验舱里究竟要做哪些研究呢？在中国科学院空间应用工程与技术中心，记者看到了承担国家太空实验室里的各类实验的机柜设计。
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