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航天科技集团神舟飞船持续升级侧记
来源:中国航天报     日期:2026年05月27日    字体:【】【】【

5月24日晚,由航天科技集团五院抓总研制的神舟二十三号载人飞船奔向苍穹。数小时后,这艘“生命之舟”经历了高难度的“太空穿针”,顺利对接中国空间站。

随后,神舟二十三号乘组3名航天员进驻“天宫”,他们之中,有一位将在这里驻留长达1年。自此,我国载人航天任务掀开了航天员在轨驻留1年的序幕。

飞船升级:更安全、更舒适、更便利

去年,神舟二十号飞船舷窗疑似遭空间微小碎片撞击出现裂纹,神舟二十号航天员乘组“改签”神舟二十一号飞船返回地球,引起了社会对飞船安全性的广泛关注。

神舟飞船团队时刻将“载人航天,人命关天”这句话记在心里。此次任务,针对飞船舷窗,会采取什么防护措施?

“我们专门为神舟二十三号飞船舷窗加了一道防热层,帮助它更好地抵御空间碎片的撞击。”航天科技集团李安琪说。神舟飞船研制团队对返回地球的神舟二十号舷窗进行了仔细观察和分析,对神舟二十三号飞船的舷窗进行了结构性优化和升级。团队将舷窗的防烧蚀玻璃增加到两层,又增加了一道舱内保护层,使舷窗总计拥有三重防烧蚀功能,切实提升抵御空间碎片撞击的能力。

“我们还将持续加强空间碎片的监测和预警,实时保障空间站组合体和航天员的安全。”李安琪说。

团队对卓越飞船的追求不仅体现在安全上,也体现在舒适和便利上。

“在本次任务中,航天员在舱内的活动空间比原来要大一些,与仪表的交互比原来更加便捷,整个飞船变得更加可靠、更加舒适了。”航天科技集团刁伟鹤说。

团队对飞船的显控仪表设备进行了技术升级与功能集成,将原综合显示单元、时间单元、发声单元的功能集成设计为声光单元,采用了小型化仪表设计,并在飞船终端控制仪表设备上增加多条手控编码指令,帮助航天员更直观、更便捷地操作飞船。

电源作为飞船的“能源心脏”,在航天员长期驻留任务中的作用不言而喻。

航天科技集团唐筱介绍,针对航天员长期在轨驻留特点,团队不仅将主电源类型从镉镍电池更换为锂电池,还将应急电源等银锌电池的使用寿命提高了20%。

“没有了镉镍电池记忆效应的弱点,锂电池更适应飞船长期在轨停靠,为飞船提供源源不断的动力支撑。”唐筱说。

技术突破:首次3.5小时径向对接

在此次任务中,神舟二十三号载人飞船实现了我国首次3.5小时快速交会对接模式下的径向交会对接,标志着我国载人航天交会对接技术再获突破性进展。

空间交会对接素有“太空万里穿针”之称,对GNC系统(制导、导航与控制系统)来说,径向交会对接的技术难度远超前向、后向交会对接,原因大致有3点。

第一,径向交会对接没有稳定的中途停泊点,飞船全程处于动态控制状态,需要持续调整姿态与轨道;第二,径向交会对接过程中,飞船需完成从平飞至竖飞的大范围姿态机动,飞船在这个过程中需精准捕捉目标飞行器的位置信息,对GNC系统的敏感器要求更高;第三,径向交会对接的手控操作难度更大,测控条件相对较差,更加依赖GNC系统的全自主控制能力。

经过数十年的技术积累与迭代,神舟飞船GNC系统从神舟八号耗时40余小时交会对接的初始验证,到神舟十二号至神舟二十号6.5小时快速交会对接的常态化应用,再到神舟二十一号至神舟二十三号3.5小时智能自主快速交会对接,形成了覆盖前向、后向、径向对接、兼具高可靠、高精度、高效率的技术体系,实现了从“可用”到“好用”的跨越。

此次任务首次将3.5小时快速交会技术与径向对接模式深度结合,从技术验证角度而言,具有开创性意义。

从40多小时到6.5小时,再到如今的3.5小时,更快的对接速度带来的是更优的任务体验与更高的安全保障,不仅可以大幅缩短航天员在轨等待时间,让航天员以更好的状态进入空间站,也能够提升任务的执行效率与成功率。

“刚开始是绿皮车,后来是动车,现在坐上了高铁,我们交会对接效率的提升就类似于这样一个过程,现在的3.5小时对接,就像是乘坐高铁一样快。”刁伟鹤说。

刷新纪录:驻留一年的底气与依靠

在此次任务中,一名航天员计划在空间站驻留约一年,将刷新我国航天员太空驻留时长。

2003年,杨利伟乘坐神舟五号飞船在轨飞行了约21小时,圆了中国人的飞天梦。2005年,航天员费俊龙、聂海胜乘坐神舟六号在轨飞行4天多,完成多人多天的飞行。此后,我国不断完善技术,使航天员在轨驻留时间延长到了一个多月,再到半年,直到如今的一年。

从1天到多天,从1个月到半年再到1年,在轨时长的增加,对我国开展太空科研具有至关重要的意义。

“中国空间站设计在轨飞行10年,具备延寿到15年的能力。”航天科技集团空间站系统研制团队负责人表示,空间站具有足够的冗余设计和故障重构能力,例如问天实验舱和天和核心舱互为“替补”,如果核心舱遇到特殊情况,问天实验舱能立刻接替“上位”,完成对空间站组合体的统一管理和控制。

航天员要想在太空心无旁骛地工作生活,也离不开源源不断的物资供给和全面到位的地面守护。

物资供给,这正是由天舟系列货运飞船承担的重任。如今的“天舟”运货能力越来越强,运送物资涵盖了航天员生活的方方面面,精准对应了长期驻留的刚性需求。

关于地面守护,五院空间站飞控团队采取了“365天×24小时”的全年全天候值守模式。

“航天员每次出舱前,我们团队都会进行数次模拟演练,尽可能地去识别各种风险点。”五院空间站飞控团队负责人说。

此外,天宫还需要一张看不见的“安全网”。这张网由可靠的生命保障系统、稳定的通信系统和及时的应急发射能力等共同编织而成,让航天员即便身处浩瀚宇宙,也能感受来自中国载人航天的稳稳守护。

马骁 任长胜


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