2025年11月4日,距離神舟二十號(hào)飛船及航天員乘組原定返回地球僅剩1天時(shí),該飛船突遭宇宙碎片撞擊。于是接下來中國載人航天工程首次應(yīng)急救援行動(dòng)啟動(dòng),神舟二十號(hào)航天員乘組三人乘坐神舟二十一號(hào)飛船返回地球,之后發(fā)射神舟二十二號(hào)飛船,作為神舟二十一號(hào)航天員乘組的備用飛船。
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撞擊的情況到底怎么樣呢?可以說這件事情出現(xiàn)之后很長時(shí)間都沒有具體的消息,只在神舟二十二號(hào)飛船發(fā)射之際,載人航天辦公室才透露是返回艙舷窗出現(xiàn)撞擊痕跡,有細(xì)微裂紋,但具體情況也沒有詳細(xì)介紹。直到11月30日,才由央視《面對(duì)面》欄目的訪談中有專家講解到具體情況,央視新聞?dòng)钟?2月1日發(fā)文進(jìn)行了詳細(xì)報(bào)道。
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原來在2025年11月4日,原定次日返回地球的神舟二十號(hào)載人飛船發(fā)現(xiàn)遭撞擊的情況,目前已有的消息來看,并沒有講到受撞擊的具體時(shí)間,也沒有說撞擊后飛船發(fā)出警報(bào)的情況,而撞擊點(diǎn)是航天員乘組在返回艙舷窗例行檢查中發(fā)現(xiàn)的,后來說出現(xiàn)的是微小裂紋。
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11月30日的央視節(jié)目中專家表述是在返回艙舷窗的邊緣出現(xiàn)一處三角形的撞擊痕跡。
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這處看似微小的痕跡,被專家證實(shí)是貫穿整個(gè)舷窗玻璃的裂紋,而“肇事元兇”是直徑不足1毫米的空間碎片,也就是說撞擊物的大小如同一粒小米粒。
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其實(shí)神舟二十號(hào)的舷窗采用三層防護(hù)結(jié)構(gòu):最外層是抵御返回大氣層千度高溫的防熱玻璃,中間層與內(nèi)層負(fù)責(zé)維持艙內(nèi)氣密性并阻擋空間碎片,三層玻璃疊加硬度堪比特種鋼材,地面試驗(yàn)中需用大錘重?fù)舨拍芮贸隽鸭y。
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但在太空中,一顆直徑不足1毫米的微小碎片,其速度也可達(dá)每秒近8公里,以這樣的高速撞擊舷窗,產(chǎn)生的能量比錘子重?fù)暨€要大一些,而撞擊的位置又是舷窗玻璃邊緣倒角處——該位置因結(jié)構(gòu)特性易產(chǎn)生應(yīng)力集中,直接導(dǎo)致最外層防熱玻璃出現(xiàn)三角形貫穿裂紋,且裂紋從玻璃內(nèi)表面延伸至外表面,徹底破壞了返回時(shí)的第一道高溫防護(hù)防線。
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中國航天科技集團(tuán)五院載人飛船系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師賈世錦回憶,最初看到飛船舷窗遭撞擊的照片時(shí),團(tuán)隊(duì)曾誤以為是“漆料粘連”。
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于是航天員第一時(shí)間用空間站40倍顯微鏡,從多角度拍攝裂紋細(xì)節(jié),并操控空間站機(jī)械臂從艙外獲取高清影像。
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這些數(shù)據(jù)迅速傳回地面后,國內(nèi)十余家玻璃材料、航天結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的專家連夜開展“天地會(huì)診”,通過對(duì)比舷窗設(shè)計(jì)參數(shù)、材料強(qiáng)度數(shù)據(jù),排除了制造缺陷與在軌老化可能,最終確認(rèn):碎片撞擊是唯一誘因,且該裂紋在返回大氣層的高溫、高壓環(huán)境下,存在進(jìn)一步擴(kuò)展至玻璃脫落的風(fēng)險(xiǎn),若繼續(xù)使用神舟二十號(hào)返回,航天員安全無法保障。
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要知道,返回艙穿越大氣層時(shí),舷窗需承受1000℃以上的摩擦高溫,防熱層是航天員安全的“第一道防線”,如今這道防線出現(xiàn)缺口,意味著返回過程中可能出現(xiàn)致命風(fēng)險(xiǎn)。
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于是在11月5日清晨,任務(wù)總指揮部基于專家研判結(jié)果,果斷推遲神舟二十號(hào)返回任務(wù),并啟動(dòng)雙重驗(yàn)證機(jī)制:一方面,地面團(tuán)隊(duì)用返回艙舷窗模擬裂紋狀態(tài),開展風(fēng)洞燒蝕試驗(yàn),結(jié)果顯示在1000℃以上高溫模擬環(huán)境中,裂紋會(huì)持續(xù)擴(kuò)展,甚至可能導(dǎo)致內(nèi)層密封玻璃受損。這代表著返回艙最外層的防熱玻璃已經(jīng)無法使用。
另一方面,工程團(tuán)隊(duì)復(fù)核神舟二十號(hào)舷窗研制全流程,從原材料檢測(cè)報(bào)告到地面沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù),確認(rèn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)均無問題,進(jìn)一步佐證“空間碎片撞擊”的結(jié)論。
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與此同時(shí),應(yīng)急返回方案的論證同步推進(jìn)。當(dāng)時(shí)在軌的神舟二十一號(hào)飛船(與神舟二十號(hào)技術(shù)狀態(tài)基本一致)和地面待命的神舟二十二號(hào)飛船(經(jīng)優(yōu)化升級(jí),狀態(tài)差異較大),成為兩個(gè)備選返回工具。
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經(jīng)權(quán)衡,團(tuán)隊(duì)選擇神舟二十一號(hào)——一來航天員此前已接受過該飛船操作訓(xùn)練,二來其座椅、生命保障系統(tǒng)與神舟二十號(hào)適配度高,無需額外改造。返回時(shí)機(jī)則確定為“先讓神舟二十號(hào)乘組搭乘神舟二十一號(hào)飛船返回,再發(fā)射神舟二十二號(hào)補(bǔ)位”,避免因空間站對(duì)接口占用問題延長航天員在軌等待時(shí)間。
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后來的事大家都知道了,這次太空應(yīng)急救援行動(dòng)圓滿成功,而且時(shí)間很快,從發(fā)現(xiàn)撞擊到應(yīng)急救援任務(wù)結(jié)束只用了20天的時(shí)間,展現(xiàn)了中國人“以人為本,安全第一,爭分奪秒,圓滿完成”的行動(dòng)能力。
俗話說“有備無患”,之所以能取得這樣的成功,也是因?yàn)橹袊教煸缫阎謶?yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。在空間站設(shè)計(jì)中,天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙的外壁加裝了多層防護(hù)結(jié)構(gòu),可抵御直徑1厘米以下碎片的撞擊;對(duì)于直徑10厘米以上的大型碎片,地面測(cè)控系統(tǒng)會(huì)提前計(jì)算軌道,指揮空間站進(jìn)行主動(dòng)規(guī)避。
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但此次神舟二十號(hào)的遭遇表明,直徑不足1毫米的超小碎片仍存在防御盲區(qū)——這類碎片難以被地面雷達(dá)探測(cè),且現(xiàn)有防護(hù)結(jié)構(gòu)難以完全抵御其高速?zèng)_擊。
對(duì)此,中國航天也已啟動(dòng)針對(duì)性改進(jìn)。一方面,飛船舷窗材料將進(jìn)一步升級(jí),通過優(yōu)化玻璃成分、增加抗沖擊涂層,提升對(duì)微小高速碎片的抵御能力;另一方面,空間碎片監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)正加速完善,未來將通過低軌雷達(dá)、天基觀測(cè)衛(wèi)星構(gòu)建“天地一體”的監(jiān)測(cè)體系,實(shí)現(xiàn)對(duì)更小尺寸碎片的預(yù)警。
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針對(duì)此次因飛船遭遇撞擊而實(shí)施的太空救援行動(dòng),賈世錦總設(shè)計(jì)師的一句話說得好:“這次事件提醒我們,太空沒有100%的安全,我們要做的,是把每一個(gè)可能的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)都想到,把防護(hù)能力提升到‘下一次能防住’的水平。”
消息來源:《央視新聞》12月1日?qǐng)?bào)道《面對(duì)面丨飛船舷窗突現(xiàn)裂紋 應(yīng)急20天 中國航天第一次應(yīng)急發(fā)射的背后故事》
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