神20舷窗發現裂紋，神21乘組立功查明中國空間站真相

神州20號航天載人飛船400公里高空遭遇重大險情，神州21號乘組立大功！

當中國空間站傳來這一好消息后，牽動萬千國民神經的大事已然塵埃落定。

新華社11月14日的一則報道讓全體國民的神經瞬間緊繃。

11月5日，神20號乘組本以準備返航，卻在最后檢查階段發現了一個致命的問題：神20返回艙的舷窗玻璃出現細微裂紋！

要知道，返程時飛船要以每小時28000公里的速度飛入大氣層，舷窗必須抵抗上千度的高溫和極端壓力，一旦破裂，后果不堪設想。

發現問題后，官方當天緊急宣布神20推遲返航時間，這是我國神舟飛船歷史上的首次延遲“回家”。

地面專家團隊連夜排查分析，最終鎖定造成舷窗裂紋的最大可能性為，太空碎片或是太空垃圾擊中了舷窗。

太空碎片的速度高達每秒8公里，為步槍子彈出膛速度的20倍有余。

要知道，在太空中，哪怕只是一枚十克重量的硬幣以每秒8公里的速度撞上神州艙體，都能爆發出幾十萬焦耳的能量，可以輕松打穿金屬撕裂艙體。

好在這次撞擊并不致命，但如果再偏差2厘米，該碎片打穿的就是神20的生命維持系統，三位航天員甚至來不及反應，就會陷入極端失壓。

但就在這樣緊張到窒息的關頭，中國航天的反應非常冷靜，地面立刻啟動緊急檢查流程，空間站機械臂挑起高清攝像設備，對飛船外殼進行了全面掃描。

因為在太空極限環境下，沒有差不多，只有“回不來”和“平安著陸”兩種結果，而中國航天之所以如此從容，是因為我們擁有全世界最完善的太空體系。

現在天宮空間站的構型是三艙三船：天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙，加上神舟20號、神舟21號兩艘載人飛船以及天舟九號貨運飛船。

這意味著空間站上本來就停著一艘備用飛船，而且地面的酒泉發射中心還有神舟22號隨時可發射待命，只要一聲令下，幾天之內就能升空，自動與空間站對接。

中國航天在分析后最終確認神舟20號返回風險過高，方案切換為神舟21號執行載人替換任務，神舟20號改為無人返回。

但此時大家的疑問來了，就算神舟20號飛船改為無人返回，那艙體舷窗上的裂紋就不用處理了嗎？當然不是，這時就該輪到神州21號乘組人員出馬了。

北京時間12月9日，神舟21號乘組完成了他們的首次出艙活動，出艙任務進行了整整8個小時，這次出艙的任務比較特殊，一共完成了兩件大事。

此次乘組出艙的首要任務就是對神舟20號飛船舷窗玻璃以及外艙體狀態進行巡檢，第二個任務是進行天河核心艙防護裝置的安裝。

那這兩項工作具體是如何進行的呢？

首先啊我們來看第一項任務，航天員張陸于當天10時28分許打開問天氣閘艙艙門，開始出艙準備；航天員武飛于15時30分許出艙，與張陸協同作業。

兩位航天員來到神20返回艙的位置，手持在軌高清相機進行拍照，艙體狀態由地面人員進行細致判斷確認。

第一項要確認的內容是從艙外觀察舷窗玻璃有無更進一步的異常的現象；其次是對舷窗玻璃周圍的艙體進行確認。

其實在出艙前的這段時間里，地面團隊和航天員一直是通過遙測來進行神舟20飛船狀態的確認。

但是在遙測參數之外的物理狀態，只能由航天員從艙外進行確認，對神舟20號飛船的進一步的決策提供技術上的支持。

此次出艙活動的第二項內容，就是對天河核心艙防護裝置的安裝，其實此前幾次出艙任務也都進行過這項工作。

但由于該項工作體量較大，需要通過多次出艙才能完成，而這項工作的目的就是盡可能的提高整個空間站應對空間碎片的能力。

這次出艙有個比較大的挑戰，那就是空間站停靠了兩艘載人飛船，相比于以往遮擋部分會更多，所以需要重新規劃路線。

出艙之前，中國航天地面團隊就利用數字空間站，對整個出艙活動做出多次推演仿真，而這些工作確保了此次出艙任務的圓滿成功。

其實嚴格來說，艙體舷窗出現裂紋并非完全是壞事，正相反，三角形裂紋的確認有著重大意義，為未來中國航天應對空間碎片提供了三個非常重要的價值。

第一個就是對結構設計層面有著重要的價值，此裂痕恰好出現在舷窗邊緣的倒角處，這也就暴露出一件事。

該部位因結構特性等原因，易集聚應力，成為碎片擊中的薄弱點，對此我們可以有針對性的進行優化和迭代，例如改進倒角的弧度，增加過渡緩沖的結構。

第二個就是對材料優化提出了更高要求，經過這次事件后，暴露出現有的材料面對微小高速的碎片，仍然存在著短板。

相信以后中國航天也會對該方面進行優化，例如在材料保持硬度的同時，提升抗沖擊韌性，抑制裂紋的產生，甚至能實現微創損傷后的自主填補。

第三個就是對保護理念進行優化升級，將理念從被動防御向主動預警進行延伸，在艙體舷窗植入傳感器，實現裂紋的實時監測與預警。

中國空間站的支撐能力已足夠成熟，而今天的經驗就是明天的底氣，從4月24日出發，到11月14日返回，整整203天，我們再次證明了什么叫中國航天精神。

從楊利偉首飛到如今換船回家和艙外檢修，22年來，中國航天一路突破，路上有驚喜也有挫折，但方向對了，就沒有走不通的路，而屬于我們的航天故事才剛剛開始。