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神舟二十飞船遭撞击,太空碎片威胁升级,航天员如何平安回地球?

十大品牌 2025年11月07日 09:04 1 cc

11月5日上午,中国载人航天官方宣布一个让人担忧的事情,神舟十二号飞船疑似遭遇了空间微小碎片的撞击。

意外出现导致让原计划11月5日返回地球的计划推迟。

那么问题来了,空间碎片是什么?这次意外让神舟飞船的损伤有多么严重?我国又可以采取哪些办法,把航天员安全接回地球呢?

小卞的这篇文章将为大家详细讲解。

神舟二十飞船遭撞击,太空碎片威胁升级,航天员如何平安回地球?

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空间碎片到底有多危险?

提到空间碎片,很多人可能觉得就是太空里的小垃圾,没什么大不了。

实际上,这些小垃圾却是航天器的隐形杀手,尤其是对载人飞船来说,威胁更是不容小觑。

从数据来看,目前人类能持续追踪的、大于10厘米的空间碎片大约有3万个,这些还算是大块头,地面控制中心能实时掌握它们的轨迹,一旦发现有撞上航天器的风险,就能提前指挥航天器变轨躲避。

可真正让人头疼的是那些小于10厘米的碎片。

据估算,这类碎片数量已经超过1亿个,它们个头太小,现有监测网络根本捕捉不到它们的踪迹,就像在太空里隐身了一样,航天器只能被动硬扛。

关键是这些碎片的速度快得惊人,接近第一宇宙速度,也就是每秒7.9公里,这是什么概念?

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相当于步枪子弹速度的8倍。

哪怕是一粒直径只有0.5厘米的铝屑,在这个速度下撞击航天器,产生的压力能让绝大多数金属瞬间汽化,形成超高温等离子体团。

可不是简单把舱体打个洞那么简单,很可能直接让舱体开裂,威胁到舱内航天员的安全。

之前国际空间站的机械臂就曾被几毫米的碎片直接打穿,我国空间站建成后,太阳翼也遭遇过碎片撞击,后来神舟十七号乘组还专门出舱进行了维修。

为了应对这种威胁,我国空间站各舱段出厂时就采用玄武岩和芳纶复合材料制成的填充式防护结构,航天员也多次出舱给重点设施加装防护装置。

可即便这样,还是防不胜防,这次神舟二十号就疑似遭遇了碎片撞击。

值得注意的是,近些年随着商业航天的发展,像美国SpaceX的星链计划,累计入轨卫星已经超过1万颗。

虽然发射方会采取一些预防措施,但发射过程中不可避免会产生操作性碎片,这让近地轨道的碎片数量呈指数级增长,国际空间站和中国空间站遭遇撞击的概率也随之上升。

如何应对这些隐形杀手,已经成了各国航天领域共同面对的难题。

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神舟二十号的损伤评估要做哪些事?

神舟二十号疑似遭遇空间碎片撞击后,最关键的第一步就是做好损伤评估,只有弄清楚飞船受损情况,才能决定后续该采取什么措施。

只不过这个评估过程可不是简单看一眼就行,有着严谨的逻辑和流程。

要先评估团队得明确撞击可能影响到的关键系统。

神舟飞船返回地球涉及几十个流程,几百个关键设备,任何一个出问题都可能导致严重后果。

所以评估重点会放在推进系统、热防护层、生命保障系统、飞行控制系统这些核心部件上。

比如热防护层,飞船返回大气层时会承受极高温度,如果这部分受损,返回过程中很可能出现舱体烧毁的情况。

生命保障系统更是直接关系到航天员的生存,一旦出故障,后果不堪设想。

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那具体怎么评估呢?

地面控制中心会和神舟二十号乘组密切配合。

一方面,航天员会在舱内检查设备运行状态,查看是否有异常报警、参数是否正常;另一方面,我国自主研发的空间站机械臂会派上大用场。

空间站有一大一小两个七自由度机械臂,大的长10.2米,小的长6米,它们能通过末端执行器与舱体适配器对接,在空间站上360度爬行,覆盖所有角度。

而且机械臂末端执行器指尖精度达到0.02毫米,还带有超清成像装置,能近距离对神舟二十号的撞击部位进行观察,捕捉详细的损伤画面,为地面评估提供关键依据。

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评估过程中,工作人员会根据损伤程度分等级处理。

如果只是舱外一些非关键的实验设备受损,不影响飞船核心功能,那可能在做好后续防护措施后,等待合适时机再安排返回。

如果核心系统受损,比如热防护层出现大面积破损,或者推进系统无法正常工作,那就不能冒险让飞船带着航天员返回,必须考虑在轨维修或者启动备份飞船救援方案。

这种评估需要足够的时间和数据支撑,不能有丝毫马虎。

毕竟航天员的生命安全是第一位的,只有在确认所有系统状态正常、返回风险完全可控的前提下,才能确定最终的返回计划。

这也是为什么神舟二十号原定于11月5日的返回任务会推迟的原因。

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中国空间站的救援体系如何确保航天员平安返回?

一旦神舟二十号经评估确认无法安全携带航天员返回,我国空间站完善的救援体系就会启动,确保三名航天员能平安回到地球,这背后是一套经过长期准备、多重备份的保障机制。

一直以来我国遵循滚动待命的航天策略,简单来说就是发一备一。

比如在神舟二十一号发射前,神舟二十二号飞船连同长征二号F运载火箭就已经准备就绪,处于紧急待命状态。

按照标准流程,长征二号F火箭和神舟飞船的发射前测试需要45天左右,但在紧急情况下,神舟飞船能在8.5天内完成检测,实现应急发射,这个速度在目前人类载人航天器中是最快的。

如果神舟二十号确实无法使用,神舟二十二号就能快速升空,与空间站对接后,接三名航天员返回地球。

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可能有人会问,为什么不直接让神舟二十号乘组乘坐已经在空间站的神舟二十一号返回呢?

其实这里有个关键考量,在整个应急保障过程中,必须始终有一艘可用的飞船对接在空间站上。

如果让神舟二十号乘组乘坐神舟二十一号返回,那空间站就会剩下一艘可能存在问题的神舟二十号,后续神舟二十一号乘组的安全就没有了保障。

所以按照预案,一旦确定神舟二十号无法使用,它会先脱离空间站,受控返回指定着陆场,之后神舟二十二号再发射并与空间站对接。

接航天员返回,这样就能始终保证空间站有一艘完备的飞船,保障后续乘组的安全。

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再就是中国空间站从设计之初就考虑到了应对突发情况,具备6人长期驻留的能力。

空间站天和核心舱有三个卧室,问天实验舱也有三个卧室,不会出现像国际空间站那样,航天员滞留后需要打地铺的情况。

而且物资储备也非常充足,天舟八号货运飞船此前已经运送了6吨物资,其中包括3名航天员9个月的生活必需品、食品及生命保障消耗品。

再加上神舟二十号乘组留下的储备,即便6名航天员在空间站短期驻留,物资也完全够用,为救援争取了充足时间。

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另外,我国在空间站防护和碎片应对技术上也在持续升级。

中科院牵头的天基激光清除系统已经完成原理验证,未来一旦成功部署,就能通过空间站搭载的高能激光束,让微碎片表面气化产生推力。

引导碎片坠入大气层烧毁,从根本上减少碎片威胁,为航天员和航天器筑起更坚实的太空防线。

从这次神舟二十号疑似遭遇碎片撞击事件来看,我国载人航天工程的应急处置和救援体系是非常严密的,始终把航天员安全放在首位。

目前虽然返回时间待定,但可以确定的是,在所有安全检查和风险评估完成前,不会让航天员冒险返回,公众无需过度担忧,只需静待官方后续发布的信息即可。

大家也可以放心,现在的情况应该也在预案的范围内,小卞相信我国会准备足够的物资,还会用专业能力把航天员平安带回家的。

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