神舟二十飞船在天宫空间站遇到空间碎片撞击的事儿还在持续跟进呢。自从中国载人航天办公室发出消息到现在,也就不过一天多一点,关于飞船被碎片击中的具体情况还在检查确认中。至于那三位航天员,是乘坐二十号返回,还是要发射神舟二十二进行紧急救援,目前还还没搞明白!
随着对天宫空间站的关注逐渐升温,相关信息也被挖得越来越细。据目前掌握的情况,空间站的对接口已经有点捉襟见肘了,要是真得进行救援的话,至少得让当前对接的飞船“让路”——也就是说要先“舍弃”一艘,紧急返回或者采取特别方案。至于神舟二十号会不会采取不同的救援流程,可能会根据情况调动一些应变措施,比如加快步伐、变更任务步骤,确保紧急救援顺利进行。总之,这次救援行动得灵活应变,不能照着常规走。
要搞明白这次救援的难度,得先了解天宫空间站的对接口布局。根据中国载人航天官网2023年公布的资料,天宫空间站是三舱T字型的结构,核心的天和舱在中间,问天和梦天两个实验舱在旁边,整体格局由前向、后向和径向三个接口组成。
这前向的接口主要用来对接载人飞船,还有将来巡天太空望远镜挂上的,后向的接口则主要是天舟货运飞船停靠的用处,那个径向的接口是给载人飞船备用的。这套设计平时用起来没啥问题,但一遇到紧急救援场景,三个接口的承载能力马上就得接受大考。
根据目前掌握的资料,至少有三艘航天器连接在空间站上:一是神舟二十号,也就是那架受损的飞船;再就是一直在常态化驻留的神舟十九号;还有负责补给任务的天舟七号货运飞船。这几艘一起在空间站上合作运行的局面,也挺明显的。
这就表明三个接口都满员了,要想发射神舟二十二号救援飞船,就得把其中一个接口空出来。到底该让哪一艘飞船先走呢?
答案其实很明白:优先级最低的货运飞船。航天圈里有一种潜规则——“人优于物”,天舟七号作为货物运输飞船,里面装的都是空间站需要的食品、水和实验用品,这些东西短时间内可以存放在空间站里,而飞船也没有搭载航天员,撤离的风险远远低于载人飞船。
中国空间技术研究院的专家在《空间科学与技术》这本杂志里提到,货运飞船的设计一开始就考虑了“应急撤离的备份”,它的推进系统和姿态控制系统都能迅速脱离现场,从收到指令到完成撤离,时间控制在90分钟以内。
大致的撤离流程是这样的:首先,地面测控中心会向天舟七号发出分离的指令,货运飞船再把与空间站的连接通道关掉,把舱门密封打开,然后启动自身的推进器,调整姿态。这一路上,飞船会和空间站保持大概1公里的安全距离,沿着预设的轨道慢慢下降,最后在大气层里烧掉。
这个流程得把速度和角度掌握得死死的,免得对空间站或者其他对接的飞船带来二次碰撞的危险。
2025年4月神舟二十号发射那会儿,交通运输部救捞系统派了三艘专业救助船在西北太平洋待命,这次海上的应急保障力量也会提前布置起来,要防着飞船残骸掉落出意外。
在腾出空间并与对接接口完成之后,接下来就是神舟二十二号救援飞船的紧急发射操作。中国载人航天工程的应急救援体系早就锻炼出迅速反应的本领,从之前的任务经验来看,神舟飞船的发射准备时间也在逐步压缩。
虽然官方没有公布具体的应急发射时间,但根据长征二号F火箭的测试情况和酒泉卫星发射中心的快速测发流程,业内普遍觉得,应急救援飞船大概在72小时内就能搞定发射准备。
不过这次事情比较紧急,时间可能会更短一些,发射场会立即启动最高级别的应急措施,缩减一些测试流程,优先确保航天员的生命安全。
神舟二十二号一旦进入轨道,就得迎接更为重要的对接环节。在一般情况下,飞船会从后向对接口停靠,但这次为了节省时间,可能会直接对接前向对接口,那位置其实是神舟二十号当时停靠的地方。
不过呢,这就得让神舟二十号先调一下姿态,把自己从现有的对接点撤出来,退到个安全距离,这样救援的飞船才能顺利通过通道。
这事儿牵扯到飞船的操控能力:要是神舟二十号的推进系统没啥大毛病,地面就能远程操控它调整姿态;要是推进系统坏掉了,那就得靠空间站上的机械臂来帮忙。
哈尔滨工业大学为空间站开发的小机械臂,曾多次助力航天员进行出舱操作,其末端的执行器具备抓取飞船的功能,从理论上讲,也能帮忙受损飞船调整位置。
对接搞定以后,救援的重头戏就来了—航天员的转移。神舟二十号的三位航天员得从受损的飞船轨道舱,转到神舟二十二号上,这个转移过程大概得半个小时,但要是舱体结构有点问题,时间可能会拖长点。
地面指挥中心会用舱内摄像头随时盯着转移的每一刻,航天员们则得穿上舱内的航天服,还要带好必要的个人物品和实验数据。得说一下,转移时一定要确保两艘飞船的气压保持一致,别让气压突然变大变小,把航天员们弄糟了。
所有航天员转完后,神舟二十二号就会和空间站分开,准备返回地球。整个返回过程跟平时任务差不多,飞船会先进入返回轨道,然后经过几番姿态调整后穿越大气层,最后在东风着陆场靠岸。
这会儿,之前安排好的海上应急保障力量会调头,赶到着陆场附近,和地面搜救队伍一起合作,搞定航天员的搜救和飞船的回收任务。
从对接成功到返回着陆,大概花了6个小时,这也就是说,从发射救援飞船到航天员安全返航,整个时间差不多在24小时以内完成。
这次可能的救援行动,不仅揭示了天宫空间站接口数量不够的尴尬,也折射出中国载人航天应急体系已经走上了成熟的路子。
事实上,空间站的扩建方案早就列入了计划,国家航天局也曾透露,未来会通过添置扩展舱段,把接口数量增加到6个,组成一个180吨级的六舱组合体。
到时候,接口紧张的问题就能迎刃而解啦。而在眼下这个阶段,靠优化飞船撤离流程、利用机械臂帮忙等办法,依旧能确保应急救援顺利进行。
到现在为止,中国载人航天工程办公室还没有宣布要不要启动神舟二十二号的救援任务,神舟二十号那边的损伤情况还在评估当中呢。
可以确定的是,不管最后提出什么方案,航天员生命安全第一的原则始终是做决策的重中之重。
从2003年神舟五号首次飞天到现在,中国的载人航天经历了22个春秋,每遇到难题,都是对技术水平和应变能力的考验。而这次神舟二十号的事儿,无疑会成为中国空间站运行管理中的一个重要实践例子。