天宫空间站对接口不够? 神舟二十号救援流程: 从紧急发射到快速返回

神舟二十飞船在天宫空间站被空间碎片撞击的后续还在持续,从中国载人航天办公室公布信息到目前也不过一天多一点,飞船被碎片撞击后的详情还正在检查与评估确认,三人组航天员是乘坐二十号回来还是发射神舟二十二紧急救援现在依然未能确定!

天宫空间站的各种信息逐渐因为被关注而被深挖,据目前获取到的消息,天宫空间站的对接口已经不够了,如果要执行救援任务的话目前对接在天宫空间站上的飞船至少得“抛弃”一艘,同时紧急返回或者与常规有所不同,神舟二十号救援流程可能会是怎么样的?

要理解这场救援的复杂性,首先得清楚天宫空间站的对接口布局。据中国载人航天官方网站2023年发布的资料显示,天宫空间站采用三舱T字构型,天和核心舱、问天实验舱与梦天实验舱构成基本架构,配备前向、后向和径向三个对接口。

其中前向对接口主要用于对接载人飞船和未来的"巡天"太空望远镜,后向对接口专供天舟货运飞船停靠,径向对接口则作为载人飞船的备用对接点。这种设计在常规任务中完全够用,但在突发救援场景下,三个接口的承载能力立刻面临极限考验。

从现有信息推断,当前对接在空间站的航天器至少有三艘:神舟二十号(受损飞船)、执行常态化驻留任务的神舟十九号,以及承担物资补给任务的天舟七号货运飞船。

这意味着三个对接口已处于满负荷状态,若要发射神舟二十二号救援飞船,必须先腾出一个接口。那么问题来了,该让哪艘飞船先撤离?

答案其实很明确:优先级最低的货运飞船。航天领域有个不成文的原则——"人先于物",天舟七号作为货运飞船,舱内装载的是空间站所需的食品、水和实验设备,这些物资短期内可暂存在空间站内部,而飞船本身不搭载航天员,撤离风险远低于载人飞船。

中国空间技术研究院专家在《空间科学与技术》期刊中曾指出,货运飞船的设计初衷就包含"应急撤离冗余",其推进系统和姿态控制系统具备快速脱离能力,从接到指令到完成撤离的最短时间可控制在90分钟内。

具体的撤离流程可能会是这样:地面测控中心首先向天舟七号发送分离指令,货运飞船将关闭与空间站的连接通道,解除舱门密封,随后启动自身推进器完成姿态调整。脱离过程中,飞船会保持与空间站约1公里的安全距离,沿着预定轨道缓慢下降,最终在大气层中焚毁。

这个过程必须严格控制速度和角度,避免对空间站或其他对接飞船造成二次碰撞风险。

2025年4月神舟二十号发射时,交通运输部救捞系统曾调遣三艘专业救助船在西北太平洋待命,这种海上应急保障力量此次也会提前部署,防范飞船残骸坠落的意外情况。

腾出后向对接口后,接下来就是神舟二十二号救援飞船的紧急发射。中国载人航天工程的应急救援体系早已具备快速响应能力,从历史任务来看,神舟飞船的发射准备周期不断缩短。

虽然官方未公布应急发射的具体时限,但结合长征二号F火箭的测试数据和酒泉卫星发射中心的快速测发流程,业内普遍认为应急救援飞船可在72小时内完成发射准备。

不过在此次事件中,由于情况紧急,这个时间可能会进一步压缩,发射场会启动最高等级的应急程序,简化部分测试环节,优先保障航天员生命安全。

神舟二十二号进入轨道后,将面临更为关键的对接环节。常规对接任务中,飞船会从后向对接口停靠,但此次为了节省时间,可能会直接对接前向对接口,这里原本是神舟二十号的停靠位置。

不过这需要神舟二十号先调整姿态,从当前对接位置撤离到安全距离,给救援飞船让出通道。

这里就涉及到受损飞船的控制能力问题:如果神舟二十号的推进系统未受严重损坏,地面可以遥控其完成姿态调整;若推进系统失效,则需要空间站的机械臂进行辅助。

哈尔滨工业大学为空间站研制的小机械臂曾多次支持航天员出舱活动,其末端执行器具备捕获飞船的能力,理论上可辅助受损飞船调整位置。

对接成功后,救援流程将进入核心阶段——航天员转移。神舟二十号的三名航天员需要从受损飞船的轨道舱转移到神舟二十二号,这个过程通常需要30分钟左右,但考虑到可能存在的舱体结构损伤,转移时间可能会延长。

地面指挥中心会通过舱内摄像头实时监控转移过程,航天员则需穿戴舱内航天服,携带必要的个人物品和实验数据。值得注意的是,转移过程中必须保持两个飞船的压力平衡,避免出现气压突变对航天员造成伤害。

所有航天员转移完毕后,神舟二十二号将与空间站分离,开始返回地球。返回流程与常规任务类似,飞船会先进入返回轨道,经过多次姿态调整后穿越大气层,最终在东风着陆场着陆。

此时,之前部署的海上应急保障力量会转场至着陆场周边,配合地面搜救队伍完成航天员搜救和飞船回收工作。

从对接成功到返回着陆,整个过程大约需要6小时,这意味着从发射救援飞船到航天员安全返回,总时长可能控制在24小时以内。

这场潜在的救援行动,既暴露了天宫空间站对接口数量不足的现实问题,也展现了中国载人航天应急体系的成熟度。

事实上,空间站的扩展规划早已纳入日程,国家航天局曾披露,未来将通过增加扩展舱段,使空间站对接口数量提升至6个,形成180吨级的六舱组合体。

届时,类似的对接口紧张问题将得到根本解决。而在当前阶段,通过优化飞船撤离流程、发挥机械臂辅助作用等手段,依然能够保障应急救援任务的顺利实施。

截至目前,中国载人航天工程办公室尚未公布是否启动神舟二十二号救援任务,神舟二十号的受损评估仍在进行中。

但可以确定的是,无论最终采取哪种方案,"航天员生命安全至上"的原则始终是决策的核心。

从2003年神舟五号首飞至今,中国载人航天事业走过了22年历程,每一次面对挑战,都是对技术实力和应急能力的检验,而这次神舟二十号事件,无疑将成为中国空间站运营管理史上又一个重要的实践案例。


(科技责编:拓荒牛 )