神舟二十号应急返回:中国太空救援体系首次实战

日期:2025-11-19 17:50:00 / 人气:8



11月14日17时21分,神舟二十号航天员陈冬、陈中瑞、王杰全部安全顺利出舱,健康状态良好。至此,神舟二十号航天员乘组的太空之旅顺利结束。此次返回之所以备受关注,和之前神舟二十号遇到的波折有很大关系——这是中国空间站发射以来,首次启动应急备份救援流程。

应急起因:微流星体撞击致返回推迟

11月5日,中国载人航天工程办公室发布消息称,即将完成任务的神舟二十号载人飞船疑似遭到微流星体撞击导致飞船受损,原定11月5日的返回被迫推迟。11月14日,载人航天办公室宣布,经仿真试验、地面测试和评估,神舟二十号飞船不具备返回放行条件,启动备份船发射工作。同日,神舟二十号乘组转移到对接在空间站的神舟二十一号飞船返回地球,随后择机发射神舟二十二号飞船前往空间站。

根据通稿,撞击疑似来自微流星或空间碎片(MMOD)。由于撞击体足够小,可排除恶意轨道打击,属纯粹巧合。神舟飞船舷窗分为三层:最外层为高硅氧防热玻璃,承担返回时热流;内两层为带密封圈的铝硅酸盐强化玻璃,承担大气压力。外层舷窗受损后,可能在再入过程中破碎,导致内层耐压玻璃受高温气流冲刷,虽有防火帷幕,仍存在返回舱高空失压风险,类似联盟-11号飞船惨剧,因此启动备份船是最稳妥选择。

MMOD风险:太空环境中的隐形威胁

撞击神舟二十号的MMOD来源包括自然微流星和人类航天活动产生的轨道碎片。微流星与航天器撞击速度达11~72千米/秒,空间碎片相对速度为0~19千米/秒。随着反卫星试验、轨道碰撞、在轨解体及正常航天活动(如固推熔渣)增多,近地轨道MMOD数量逐步增加。在国际空间站高度,MMOD数量已增数倍;在705千米轨道上,MMOD数量达微流星总量的10倍以上。

尽管MMOD尺寸小,难以被空间态势感知雷达跟踪定轨,但高撞击速度仍会破坏航天器:撕裂热控材料、打穿表面,撞击产生的碎片和高温会进一步破坏,若击中关键部位可能造成严重损伤。中国空间站天和核心舱供电系统曾遭MMOD撞击,由神舟十七号乘组两次出舱修复;STS-70任务中,飞船风挡也被MMOD击中。

为应对MMOD,中国空间站关键设备配置双重冗余,自神舟十八号起为关键部分安装高强度双层惠普尔护罩,未来还将加装更多防护板。但空间站无法全面覆盖防护,此类风险始终存在。

救援方案:“滚动值班”与双重应急策略

中国空间站规模相对较小,目前仅有天舟货运飞船和神舟载人飞船两种运输工具,因此采用“高可靠性+系统级冗余”提高安全系数,推出“救援飞船+滚动值班”策略:在发射场提前备份下一艘神舟飞船和长征二号F/G运载火箭,完成初步组装后分别贮存。长征二号F/G火箭停放在90号垂直总装测试厂房2号总装空间,完成本体组装测试但不与飞船组合体对接(“无头”状态)。

救援方式分两种:

- 8.5天方案:应对空间站严重破坏、航天员有生命危险的情况。启动工位整合,将火箭、备份飞船和逃逸塔转运至91号载人工位,在工位上完成整合快速发射。试验队三班倒赶进度时,周期可压缩至7~8天,但该方案压缩飞船整备流程,导致飞船无法达到半年在轨寿命,仅用于紧急救人。

- 16天方案:应对飞船受损但航天员无生命危险的情况。值班火箭从2号总装空间转移至1号,备份飞船在技术区用11天完成整备,再进行组合体整合与发射,飞船具备全功能、全寿命。

此次神舟二十号事件中,空间站工作正常、航天员安全,因此采用16天方案。而神舟二十一号提前带乘组返回,推测与飞船携带的四只小鼠有关——原计划驻站5天,返回推迟后驻站时间接近设计寿命三倍,处理尸体和微生物/病毒问题复杂。

后续与展望:无人返回机遇与未来防护探讨

停泊的神舟二十号飞船整体完好,舷窗耐压玻璃未受损,短期内可满足避难需求。未来神舟二十二号空船发射后,神舟二十号可进行无人返回,减掉航天员质量后,能执行300千克级空间站下行任务。此前计划2026年下半年梦舟一号飞船下行的舱外服B,或可由神舟二十号提前带回。

随着人类太空活动增加,MMOD中轨道碎片数量急剧上升,其探测难度对航天器防护和应急救援提出更高要求。此次应急流程检验为后续改进提供了实战经验,未来是否为空间站添加远程主动探测雷达、安装主动防御设备等,成为可探讨的话题。

本文来自微信公众号:底线思维,作者:流纹岩

作者:杏彩娱乐注册登录官网




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