神州20號航天載人飛船400公里高空遭遇重大險情，神州21號乘組立大功！

當中國空間站傳來這一好消息后，牽動萬千國民神經(jīng)的大事已然塵埃落定。

新華社11月14日的一則報道讓全體國民的神經(jīng)瞬間緊繃。

11月5日，神20號乘組本以準備返航，卻在最后檢查階段發(fā)現(xiàn)了一個致命的問題：神20返回艙的舷窗玻璃出現(xiàn)細微裂紋！

要知道，返程時飛船要以每小時28000公里的速度飛入大氣層，舷窗必須抵抗上千度的高溫和極端壓力，一旦破裂，后果不堪設(shè)想。

發(fā)現(xiàn)問題后，官方當天緊急宣布神20推遲返航時間，這是我國神舟飛船歷史上的首次延遲“回家”。

地面專家團隊連夜排查分析，最終鎖定造成舷窗裂紋的最大可能性為，太空碎片或是太空垃圾擊中了舷窗。

太空碎片的速度高達每秒8公里，為步槍子彈出膛速度的20倍有余。

要知道，在太空中，哪怕只是一枚十克重量的硬幣以每秒8公里的速度撞上神州艙體，都能爆發(fā)出幾十萬焦耳的能量，可以輕松打穿金屬撕裂艙體。

好在這次撞擊并不致命，但如果再偏差2厘米，該碎片打穿的就是神20的生命維持系統(tǒng)，三位航天員甚至來不及反應(yīng)，就會陷入極端失壓。

但就在這樣緊張到窒息的關(guān)頭，中國航天的反應(yīng)非常冷靜，地面立刻啟動緊急檢查流程，空間站機械臂挑起高清攝像設(shè)備，對飛船外殼進行了全面掃描。

因為在太空極限環(huán)境下，沒有差不多，只有“回不來”和“平安著陸”兩種結(jié)果，而中國航天之所以如此從容，是因為我們擁有全世界最完善的太空體系。

現(xiàn)在天宮空間站的構(gòu)型是三艙三船：天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙，加上神舟20號、神舟21號兩艘載人飛船以及天舟九號貨運飛船。

這意味著空間站上本來就停著一艘備用飛船，而且地面的酒泉發(fā)射中心還有神舟22號隨時可發(fā)射待命，只要一聲令下，幾天之內(nèi)就能升空，自動與空間站對接。

中國航天在分析后最終確認神舟20號返回風險過高，方案切換為神舟21號執(zhí)行載人替換任務(wù)，神舟20號改為無人返回。

但此時大家的疑問來了，就算神舟20號飛船改為無人返回，那艙體舷窗上的裂紋就不用處理了嗎？當然不是，這時就該輪到神州21號乘組人員出馬了。

北京時間12月9日，神舟21號乘組完成了他們的首次出艙活動，出艙任務(wù)進行了整整8個小時，這次出艙的任務(wù)比較特殊，一共完成了兩件大事。

此次乘組出艙的首要任務(wù)就是對神舟20號飛船舷窗玻璃以及外艙體狀態(tài)進行巡檢，第二個任務(wù)是進行天河核心艙防護裝置的安裝。

那這兩項工作具體是如何進行的呢？

首先啊我們來看第一項任務(wù)，航天員張陸于當天10時28分許打開問天氣閘艙艙門，開始出艙準備；航天員武飛于15時30分許出艙，與張陸協(xié)同作業(yè)。

兩位航天員來到神20返回艙的位置，手持在軌高清相機進行拍照，艙體狀態(tài)由地面人員進行細致判斷確認。

第一項要確認的內(nèi)容是從艙外觀察舷窗玻璃有無更進一步的異常的現(xiàn)象；其次是對舷窗玻璃周圍的艙體進行確認。

其實在出艙前的這段時間里，地面團隊和航天員一直是通過遙測來進行神舟20飛船狀態(tài)的確認。

但是在遙測參數(shù)之外的物理狀態(tài)，只能由航天員從艙外進行確認，對神舟20號飛船的進一步的決策提供技術(shù)上的支持。

此次出艙活動的第二項內(nèi)容，就是對天河核心艙防護裝置的安裝，其實此前幾次出艙任務(wù)也都進行過這項工作。

但由于該項工作體量較大，需要通過多次出艙才能完成，而這項工作的目的就是盡可能的提高整個空間站應(yīng)對空間碎片的能力。

這次出艙有個比較大的挑戰(zhàn)，那就是空間站停靠了兩艘載人飛船，相比于以往遮擋部分會更多，所以需要重新規(guī)劃路線。

出艙之前，中國航天地面團隊就利用數(shù)字空間站，對整個出艙活動做出多次推演仿真，而這些工作確保了此次出艙任務(wù)的圓滿成功。

其實嚴格來說，艙體舷窗出現(xiàn)裂紋并非完全是壞事，正相反，三角形裂紋的確認有著重大意義，為未來中國航天應(yīng)對空間碎片提供了三個非常重要的價值。

第一個就是對結(jié)構(gòu)設(shè)計層面有著重要的價值，此裂痕恰好出現(xiàn)在舷窗邊緣的倒角處，這也就暴露出一件事。

該部位因結(jié)構(gòu)特性等原因，易集聚應(yīng)力，成為碎片擊中的薄弱點，對此我們可以有針對性的進行優(yōu)化和迭代，例如改進倒角的弧度，增加過渡緩沖的結(jié)構(gòu)。

第二個就是對材料優(yōu)化提出了更高要求，經(jīng)過這次事件后，暴露出現(xiàn)有的材料面對微小高速的碎片，仍然存在著短板。

相信以后中國航天也會對該方面進行優(yōu)化，例如在材料保持硬度的同時，提升抗沖擊韌性，抑制裂紋的產(chǎn)生，甚至能實現(xiàn)微創(chuàng)損傷后的自主填補。

第三個就是對保護理念進行優(yōu)化升級，將理念從被動防御向主動預(yù)警進行延伸，在艙體舷窗植入傳感器，實現(xiàn)裂紋的實時監(jiān)測與預(yù)警。

中國空間站的支撐能力已足夠成熟，而今天的經(jīng)驗就是明天的底氣，從4月24日出發(fā)，到11月14日返回，整整203天，我們再次證明了什么叫中國航天精神。

從楊利偉首飛到如今換船回家和艙外檢修，22年來，中國航天一路突破，路上有驚喜也有挫折，但方向?qū)α耍蜎]有走不通的路，而屬于我們的航天故事才剛剛開始。