神舟二十號(hào)舷窗疑似被太空碎片撞擊,引發(fā)了前所未有的關(guān)注。短短9天,中國(guó)航天完成了從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)到調(diào)整任務(wù)的全鏈路響應(yīng)——最終啟用神舟二十一號(hào)接回航天員,神舟二十號(hào)則留在軌道等待后續(xù)處理。而最新消息顯示:神舟二十二號(hào)發(fā)射任務(wù)已經(jīng)正式啟動(dòng),它將滿載補(bǔ)給與關(guān)鍵設(shè)備上行,其中一個(gè)最引人關(guān)注的問(wèn)題是:它究竟能否修好神舟二十?
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要回答這個(gè)問(wèn)題,必須先理解被撞擊這件事到底意味著什么。神舟飛船的窗口不是普通玻璃,而是被列入神舟工程“十八個(gè)難題”之一的關(guān)鍵技術(shù)。原因很簡(jiǎn)單:這一小塊材料必須同時(shí)應(yīng)對(duì)上千攝氏度高溫、巨大壓差、結(jié)構(gòu)密封和清晰成像這些彼此矛盾的要求。它最終采用三層結(jié)構(gòu):外層為防熱玻璃,中間和內(nèi)層負(fù)責(zé)承壓和密封。按以往的飛行記錄,舷窗外層的細(xì)微損傷并非不可接受,但在再入高溫階段,哪怕一個(gè)缺口,都可能導(dǎo)致局部溫度暴漲,讓結(jié)構(gòu)承受難以預(yù)測(cè)的壓力。這不是“賭不賭”的問(wèn)題,而是是否對(duì)航天員生命負(fù)責(zé)的問(wèn)題。
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這也是為什么中國(guó)航天寧可犧牲一次完整飛行,也要立刻啟動(dòng)“換船方案”。不少外國(guó)網(wǎng)友驚訝于中國(guó)空間站竟然能做到隨時(shí)更換飛船,但事實(shí)上,這正是中國(guó)載人航天長(zhǎng)期堅(jiān)持的冗余策略——航天器不是越省越好,而是越穩(wěn)越好。冗余不是浪費(fèi),而是安全的第一性原理。
那么問(wèn)題來(lái)了:既然問(wèn)題出在外層玻璃,是否就意味著神舟二十能夠被修復(fù)?答案是:理論上可行,而且可能性不低。
理由有三點(diǎn)。
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第一,神舟舷窗外層是可更換結(jié)構(gòu)。
在飛船設(shè)計(jì)之初,就預(yù)設(shè)了外層玻璃的更換接口與模塊化安裝方式,這是中國(guó)載人航天體系“可維護(hù)、可修復(fù)、可迭代”設(shè)計(jì)理念的重要體現(xiàn)。換句話說(shuō),它天生就是為了“維修而生”,并不是一個(gè)一次性結(jié)構(gòu)。
第二,損傷部位高度疑似位于外層。
從官方描述“裂紋出現(xiàn)在外層玻璃”,可推測(cè)承壓結(jié)構(gòu)并未受損。這意味著再入風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自材料不均勻加熱,而非航天器本體結(jié)構(gòu)性問(wèn)題,對(duì)應(yīng)的維修難度遠(yuǎn)低于承壓系統(tǒng)維修。
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第三,神舟二十二號(hào)的上行貨物中,確實(shí)包含相關(guān)設(shè)備。
根據(jù)公開(kāi)報(bào)道,神舟二十二號(hào)將“滿載空間站設(shè)施設(shè)備”,而此前神舟十四號(hào)航天員曾成功在軌更換太陽(yáng)能電纜組件。這證明中國(guó)已具備在軌復(fù)雜維修能力,而舷窗外層的更換難度比電纜組件更高,但并非無(wú)法完成。
那么,維修方式究竟會(huì)是什么?
目前主要有三種可能:
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其一,在軌更換舷窗組件。
這也是最直接方式。如果舷窗外層設(shè)計(jì)有可拆卸結(jié)構(gòu),只需將更換工具、支架、密封件和備件送上去即可。但這需要航天員執(zhí)行艙外任務(wù),操作難度極高,必須確保一次性成功,否則會(huì)產(chǎn)生新的風(fēng)險(xiǎn)。
其二,使用防熱蓋板覆蓋損傷區(qū)域。
如果裂紋位于邊緣,可以用特制防熱材料進(jìn)行覆蓋,保證再入時(shí)外層結(jié)構(gòu)仍保持整體性。這種方式更可控,也更符合“臨時(shí)補(bǔ)救”的操作邏輯。
其三,由神舟二十二號(hào)攜帶維修組件并配合地面操控在軌維修。
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隨著機(jī)械臂控制日趨成熟,不排除通過(guò)機(jī)械臂輔助精確定位、固定、替換等流程,減少航天員操作風(fēng)險(xiǎn)。
不管采用哪一種方法,神舟二十只要能修就絕不浪費(fèi),能驗(yàn)證的絕不放棄。這艘飛船對(duì)在軌維修技術(shù)、材料耐久性、再入熱防護(hù)評(píng)估都具有極高的試驗(yàn)價(jià)值。它甚至可能在修復(fù)后執(zhí)行一次驗(yàn)證性質(zhì)的再入,為未來(lái)中國(guó)空間站和載人深空任務(wù)積累極為寶貴的數(shù)據(jù)。
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在太空環(huán)境日益擁擠的今天,“被撞擊”不再是偶然,而是遲早的事。全球環(huán)繞地球的碎片超過(guò)一億個(gè),中國(guó)能在第一時(shí)間識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、迅速調(diào)整計(jì)劃、保持航天員安全,這種反應(yīng)速度,是航天大國(guó)“穩(wěn)”的標(biāo)志,也是值得驕傲的底氣。
一個(gè)國(guó)家的航天實(shí)力,遠(yuǎn)不是一次發(fā)射成功率所體現(xiàn)的,而是當(dāng)意外發(fā)生時(shí),能否把損失控制在最小,把安全拉回到最大。神舟二十號(hào)遇險(xiǎn),正是這一體系經(jīng)受住考驗(yàn)的時(shí)刻。
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至于神舟二十最終能否“重獲新生”?我認(rèn)為大概率是可以的。因?yàn)樗澈笳局粋€(gè)從不輕言放棄、不斷突破邊界的中國(guó)航天。
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