11月5日,中國(guó)航天迎來(lái)一場(chǎng)前所未有的挑戰(zhàn)——神舟20號(hào)飛船舷窗在執(zhí)行任務(wù)期間被太空碎片撞擊,出現(xiàn)明顯裂紋。這一突發(fā)狀況不僅考驗(yàn)了航天團(tuán)隊(duì)的應(yīng)急能力,更成為推動(dòng)技術(shù)升級(jí)的重要契機(jī)。面對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn),中國(guó)航天以科學(xué)決策將危機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)遇,選擇讓帶傷飛船無(wú)人返回,為后續(xù)防護(hù)技術(shù)優(yōu)化積累關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
地面控制中心在確認(rèn)舷窗受損后,僅用12小時(shí)便啟動(dòng)冗余方案:神舟20號(hào)乘組緊急轉(zhuǎn)移至神舟21號(hào)飛船,并于11月14日安全返回地球。與此同時(shí),神舟22號(hào)飛船于11月25日無(wú)人升空,接替空間站值守任務(wù)。20天內(nèi)三艘飛船聯(lián)動(dòng),形成故障處置、人員轉(zhuǎn)移與任務(wù)接續(xù)的完整閉環(huán)。這一系列操作不僅驗(yàn)證了應(yīng)急預(yù)案的可行性,更展現(xiàn)了航天體系的高效協(xié)同能力。
此次事件中,神舟22號(hào)攜帶的特殊物資引發(fā)關(guān)注。為降低無(wú)人返回風(fēng)險(xiǎn),飛船搭載了用于在軌修復(fù)舷窗的專(zhuān)用材料,同時(shí)承擔(dān)起運(yùn)輸超期服役航天服的任務(wù)。兩套“飛天”型艙外航天服已執(zhí)行20次任務(wù),遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)壽命。若能成功回收,這些“退役裝備”將為新一代航天服研發(fā)提供真實(shí)樣本,避免資源浪費(fèi)。空間輻射生物芯片、新型半導(dǎo)體晶體等實(shí)驗(yàn)樣品也通過(guò)神舟20號(hào)返回,這些物資因貨運(yùn)飛船暫無(wú)返回能力而顯得尤為珍貴。
太空碎片的威脅已不容忽視。據(jù)歐空局2025年統(tǒng)計(jì),低地球軌道上直徑大于10厘米的碎片超過(guò)5萬(wàn)個(gè),1毫米至1厘米的碎片更達(dá)1.4億個(gè)。神舟20號(hào)作為徑向?qū)语w船,其返回艙因暴露在正前方且無(wú)艙段遮擋,成為碎片撞擊的重點(diǎn)目標(biāo)。毫米級(jí)碎片雖小,但以每秒數(shù)公里的速度撞擊時(shí),動(dòng)能堪比子彈,極易造成結(jié)構(gòu)損傷。自2009年美俄衛(wèi)星相撞事件后,太空垃圾數(shù)量年均增長(zhǎng)5%,全球航天器均面臨“防不勝防”的困境。
舷窗防護(hù)成為技術(shù)攻關(guān)焦點(diǎn)。有人提議取消舷窗設(shè)計(jì),但宇航員需通過(guò)其觀察宇宙景象,且在電子設(shè)備故障時(shí),透明舷窗是最后的“視覺(jué)通道”。加裝可拆卸裝甲蓋的方案也被否決,因再入大氣層時(shí)的熱應(yīng)力與氣流沖擊可能導(dǎo)致裝甲脫落,反而引發(fā)二次傷害,而在軌拆裝需兩次艙外活動(dòng),成本過(guò)高。中國(guó)航天選擇動(dòng)態(tài)評(píng)估碎片威脅概率,實(shí)時(shí)調(diào)整防護(hù)策略,這種務(wù)實(shí)做法為全球提供了新思路。
神舟20號(hào)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有里程碑意義。此次無(wú)人返回首次獲取了受損航天器再入極端環(huán)境的完整數(shù)據(jù),填補(bǔ)了地面模擬的空白。裂紋擴(kuò)展、防熱系統(tǒng)失效臨界點(diǎn)等關(guān)鍵參數(shù),將為后續(xù)飛船材料優(yōu)化與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新提供依據(jù)。未來(lái),舷窗材料配方可能更新,飛船對(duì)接姿態(tài)或調(diào)整,甚至研發(fā)輕量化高溫防護(hù)結(jié)構(gòu),形成具有中國(guó)特色的碎片防護(hù)技術(shù)體系。
從理念層面看,中國(guó)航天正從“敢闖敢拼”轉(zhuǎn)向“科學(xué)理性”。冗余設(shè)計(jì)、科學(xué)決策與任務(wù)彈性成為核心原則,將潛在事故轉(zhuǎn)化為科學(xué)試驗(yàn),體現(xiàn)了體系韌性。戰(zhàn)略上,此次經(jīng)驗(yàn)為空間站長(zhǎng)期駐留與深空探索奠定基礎(chǔ)。應(yīng)對(duì)太空碎片、在軌維修等能力,是載人登月與火星探測(cè)的必備前提。神舟23號(hào)計(jì)劃開(kāi)展“跨乘組、超一年”駐留試驗(yàn),并接納港澳及國(guó)際航天員,神舟20號(hào)的經(jīng)驗(yàn)將成為重要支撐。
航天探索始終與風(fēng)險(xiǎn)相伴。神舟20號(hào)的帶傷歸航,不僅是對(duì)太空垃圾威脅的直面,更是中國(guó)航天體系能力的集中展現(xiàn)。通過(guò)科學(xué)應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn),中國(guó)航天正持續(xù)優(yōu)化防護(hù)技術(shù),為構(gòu)建更安全的軌道環(huán)境貢獻(xiàn)智慧。這場(chǎng)“與風(fēng)險(xiǎn)共舞”的實(shí)踐,為人類(lèi)航天可持續(xù)發(fā)展提供了新方案。











