11月25日12時(shí)11分，在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，神舟二十二號(hào)飛船順利升空，經(jīng)過(guò)3.5小時(shí)飛行后，順利抵達(dá)中國(guó)空間站。這是中國(guó)載人航天工程的首次應(yīng)急發(fā)射。

從神舟二十號(hào)飛船遇到異常情況，到完成神舟二十二號(hào)飛船應(yīng)急發(fā)射，只用了20天。這是如何實(shí)現(xiàn)的？一起了解↓

11月5日上午，中國(guó)載人航天工程辦公室發(fā)布消息，因神舟二十號(hào)飛船舷窗疑似遭遇空間碎片撞擊，原定返回任務(wù)被推遲。

中國(guó)載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平回憶，11月4日那天，航天員進(jìn)行舷窗檢查的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)舷窗邊緣有個(gè)局部異?，F(xiàn)象，“航天員用空間站上40倍的顯微鏡，對(duì)缺陷從不同角度進(jìn)行拍照，我們請(qǐng)從事玻璃的專家確認(rèn)，在玻璃上確實(shí)有一個(gè)小的三角區(qū)域出現(xiàn)了裂紋?！?/p>

疑似被空間碎片撞擊的是舷窗最外側(cè)的一層隔熱玻璃，返回時(shí)，飛船與大氣層劇烈摩擦，會(huì)產(chǎn)生上千度高溫，如果玻璃的防熱效果受到影響，航天員的安全可能無(wú)法保證。對(duì)神舟二十號(hào)載人飛船的仿真分析和試驗(yàn)、安全性評(píng)估迅速展開。

中國(guó)航天科技集團(tuán)鄭偉講述，因?yàn)檫@塊玻璃是一塊防熱玻璃，焦點(diǎn)主要集中在它的防熱性能，還能不能夠支撐返回的燒蝕過(guò)程。“在仿真的基礎(chǔ)上，我們利用返回的返回艙舷窗，模擬破壞的狀態(tài)，做了風(fēng)洞燒蝕試驗(yàn)，從試驗(yàn)的結(jié)果上看，裂紋還是會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展?！?/strong>

于是，在緊急組織的評(píng)審會(huì)上，大家一致認(rèn)為在玻璃受損的狀況下，保證航天員安全返回的風(fēng)險(xiǎn)較大，總指揮部作出了神舟二十號(hào)飛船不再用于神舟二十號(hào)航天員乘組返回的決定。

專業(yè)判斷支撐快速?zèng)Q策，為了確保航天員的安全，載人航天工程決定，讓神舟二十號(hào)乘組乘坐神舟二十一號(hào)飛船返回。

這聽起來(lái)似乎有點(diǎn)像在地面上，汽車出故障后換一輛車開，但對(duì)在太空中高速飛行的航天器來(lái)說(shuō)，卻遠(yuǎn)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，這意味著一系列工作內(nèi)容和流程都要重新走一遍。

中國(guó)航天科技集團(tuán)刁偉鶴說(shuō)：“神舟二十一號(hào)進(jìn)行了優(yōu)化，通過(guò)3圈進(jìn)行返回，神舟二十號(hào)是5圈返回方案，軌道的計(jì)算，包括程序的協(xié)同安排，對(duì)我們來(lái)講也是一個(gè)挑戰(zhàn)?！?/p>

中國(guó)載人航天工程副總設(shè)計(jì)師楊利偉講述，換飛船返回對(duì)航天員來(lái)講，有很多不同。“甚至航天員的座椅、坐墊都是賦形的，這都要進(jìn)行調(diào)整。”

楊利偉表示，面對(duì)這一突發(fā)情況，航天員們展現(xiàn)出了極高的職業(yè)素養(yǎng)和沉著冷靜的心理素質(zhì)，他們的平穩(wěn)應(yīng)對(duì)，體現(xiàn)了對(duì)工程全線科研人員的高度信任。

而在地面，針對(duì)不同時(shí)間返回帶來(lái)的落點(diǎn)變化，地面搜救分隊(duì)也一直開展著晝夜搜救能力的訓(xùn)練，每一天還需要針對(duì)可能的返回時(shí)間制定新的著陸搜救計(jì)劃。

在天地共同努力、協(xié)同配合下，11月14日，神舟二十一號(hào)飛船離開中國(guó)空間站，順利返回地球。

神二十乘組安全返回，但這一次應(yīng)急任務(wù)并沒(méi)有結(jié)束，按照既定流程，中國(guó)航天員到空間站出差，載人飛船把他們送到后，就會(huì)停泊在空間站，準(zhǔn)備任務(wù)結(jié)束后再送同一批航天員返回地球。

神二十乘組返回后，還在太空中執(zhí)行任務(wù)的神舟二十一號(hào)乘組還需要另一艘可靠的飛船?？靠臻g站。

在神舟二十號(hào)乘組返回地面前，對(duì)保障神舟二十一號(hào)乘組的應(yīng)急發(fā)射已經(jīng)開始計(jì)劃。此前，為了應(yīng)對(duì)太空可能發(fā)生的緊急情況，保證航天員的安全，中國(guó)載人航天工程早在空間站建造階段就開始采取發(fā)一備一、滾動(dòng)發(fā)射的模式，也就是說(shuō)每次執(zhí)行載人任務(wù)時(shí)，同時(shí)有另一艘飛船和另一枚火箭在發(fā)射場(chǎng)待命，一旦有突發(fā)情況，可以在最短8.5天內(nèi)將應(yīng)急飛船發(fā)射升空。

“我們有兩個(gè)應(yīng)急發(fā)射方案，一個(gè)是8.5天，一個(gè)是16天?！?strong>周建平說(shuō)，“8.5天是天上發(fā)生了必須盡快把航天員接回來(lái)的情況，現(xiàn)在空間站處于非常好的狀態(tài)，航天員住在空間站，安全性非常高，所以我們決定采用16天的應(yīng)急方案。”

盡管是16天的發(fā)射方案，還是比正常發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間縮短了至少一半，怎么才能保障發(fā)射成功？

賀鵬舉是酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心負(fù)責(zé)火箭測(cè)試和發(fā)射的專家，原本，在神舟二十一號(hào)飛船發(fā)射成功后，發(fā)射場(chǎng)的工作已經(jīng)告一段落，但是在11月5日通報(bào)神舟二十號(hào)飛船的異常情況后，他們加快了發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)發(fā)射區(qū)的恢復(fù)工作。

發(fā)射場(chǎng)的準(zhǔn)備是基礎(chǔ)，飛船和火箭的準(zhǔn)備是關(guān)鍵。神舟二十一號(hào)發(fā)射后，神舟二十二號(hào)飛船和負(fù)責(zé)運(yùn)送它的長(zhǎng)征2F遙22火箭已經(jīng)在發(fā)射場(chǎng)待命。

要完成這次應(yīng)急發(fā)射任務(wù)，所有的流程都要重新梳理，除了硬件要準(zhǔn)備到位，人員也需要重新集結(jié)，這對(duì)各個(gè)系統(tǒng)提出了比此前計(jì)劃任務(wù)更高的要求。

對(duì)此，中國(guó)航天科技集團(tuán)劉烽講述，他們當(dāng)時(shí)就決定還是維持剛打完上一發(fā)火箭的團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)，補(bǔ)充相關(guān)的崗位操作人員或設(shè)計(jì)人員。“這些人員我們要求也是要有參加過(guò)我們型號(hào)經(jīng)驗(yàn)的?！?/p>

由于此次神舟載人飛船采取無(wú)人狀態(tài)發(fā)射，在這次的應(yīng)急發(fā)射準(zhǔn)備過(guò)程中，通過(guò)與航天員系統(tǒng)等緊密合作，迅速準(zhǔn)備了航天員生活相關(guān)物資，放置在飛船各個(gè)位置，提升了這次緊急發(fā)射的綜合效益。

鄭偉講述，實(shí)際上，原來(lái)在設(shè)計(jì)應(yīng)急方案時(shí)，沒(méi)有裝載荷這一條的。由于這次有16天的載荷準(zhǔn)備時(shí)間，通過(guò)加班加點(diǎn)把載荷裝上去，這次上行的物資和載荷比以往都要多。

盡管是一次不載人的任務(wù)，但是除了和航天員直接相關(guān)的工作以外，各項(xiàng)發(fā)射準(zhǔn)備、飛行計(jì)劃流程不減、標(biāo)準(zhǔn)不降。

在各系統(tǒng)的努力下，11月25日，神舟二十二號(hào)飛船順利升空，經(jīng)過(guò)3.5小時(shí)飛行后，采取和之前空間站階段歷次載人任務(wù)一致的自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，成功抵達(dá)中國(guó)空間站，此次應(yīng)急發(fā)射圓滿成功。

這次應(yīng)急響應(yīng)，是對(duì)“一主一備，雙發(fā)并行”模式的一次實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，也是對(duì)工程整體應(yīng)急反應(yīng)能力的考驗(yàn)。接下來(lái)，神舟二十一號(hào)航天員還將在出艙任務(wù)中，從艙外對(duì)神舟二十號(hào)飛船的舷窗進(jìn)行檢查，之后將有計(jì)劃地安排神舟二十號(hào)飛船載貨返回地球，對(duì)受損區(qū)域進(jìn)行更加細(xì)致的研究和分析。這也是為了更好地應(yīng)對(duì)太空風(fēng)險(xiǎn)，保證航天員的安全。

來(lái)源：央視新聞微信公眾號(hào)

-點(diǎn)擊 閱讀更多科學(xué)家的故事-

科技發(fā)展的背后離不開科技工作者的奉獻(xiàn)

閱讀“科技工作者”

了解更多科學(xué)背后的故事