飞船舷窗突现裂纹,中国航天进入应急发射模式!如何克服重重困难,高效应对突发事件?从预案到实战,中国航天第一次应急发射经历了怎样的20天?近日,五院载人飞船系统总设计师贾世锦接受央视《面对面》采访,解读如何在20天里高效应对突发情况。
按照指令,神舟二十号航天员在不同的角度与光线下对异常位置进行拍照,同时利用空间站机械臂上的摄像机从舱外对舷窗进行辅助拍照。照片传回地面,地面组织了国内相关行业专家对损伤情况进行研判。经过研判分析,大家统一了意见:出现了裂纹,且是贯穿性的裂纹,即整个玻璃从内表面到外表面已经贯穿了。
对这一情况,贾世锦感到难以置信:“我们觉得不可思议,因为打中飞船的概率已经很低了,又打到舷窗这个地方,可能概率更低。”
飞船舷窗是三层结构,最外侧是防热层。返回大气层时,舷窗要承受1000℃以上的摩擦高温,防热层就是第一道防线。这道裂纹,等于给安全开了个口子。确认是裂纹后不到12个小时,任务总指挥部就做出了神舟二十号返回任务推迟的决定。
接下来,工程最重要的任务是对裂纹进行安全性评估,同时对神舟二十号飞船舷窗的研制生产过程,包括试验数据、照片等进行仔细地复核。
倒查的目的是什么?贾世锦表示:“我们要确定,我们的产品设计之初是不是有什么缺陷?是不是因为我们的设计缺陷造成了玻璃在轨出现了裂纹,这是我们最不放心的地方。”
“查完了之后,我们对我们的产品更放心了,”贾世锦说,“无论是当时的设计理念、设计方案,还是我们地面做的试验验证工作,都证明是没有问题的。造成这个裂纹的最大可能性,应该就是空间碎片,因为这个玻璃硬度很高,包括厚度也是很厚。我们在地面做试验,曾经模拟过玻璃出现了裂纹,一般的工具是砸不出来的,都得上锤子。我们现在分析,碎片打在舷窗的侧面,因为涉及类似于倒角这些地方,它跟整个平面相比,特别容易产生应力集中。”
为了明确有裂纹的玻璃在返回的过程中会出现什么样的变化,地面团队做了大量的仿真分析和试验,并邀请国内权威科研机构开展了背靠背的风洞试验。
“最糟糕的情况就是裂纹扩展,从一端到另外一端,最终造成整个玻璃的脱落。如果出现这种情况,我们通过试验发现,我们里面用于密封作用的玻璃,在高温情况下会发生损伤。如果出现这种情况,返回再入的时候,整个舷窗就会失效,舱里就会失压,外面高速的气流会进入舱内,可能带来想不到的损坏。”贾世锦说。
2025年11月10日,工程正式启动应急预案和措施,决定神舟二十号航天员搭乘神舟二十一号飞船返回,同时启动神舟二十二号应急发射任务。
应急预案启动后,神舟团队进入五线并行的工作模式中。同一个时段里,他们要考虑神舟二十一号返回、神舟二十二号发射、神舟二十号后续返回、神舟二十三号以及神舟二十四号的出厂提速。
贾世锦回忆这段日子时说:“最开始那几天,压力还是很大的,因为工作量也很大,那几天基本上没怎么睡觉,就是连轴转。无人发射对比有人发射,看似是少了三个航天员,其实变化很大。原来有人操作的一些项目,现在无法让航天员操作;有一些故障预案,原来航天员可以进行处置,现在无法让航天员处置,所以必须重新完善预案。神舟二十二号跟神舟二十一号相比,最大的区别之一是对仪表进行了升级换代。原来飞船上的仪表体积比较大,现在我们把它进行了小型化,这样我们可以多带很多样品回来。”贾世锦说。
2025年11月25日12时11分,神舟二十二号飞船搭乘长征二号F遥二十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟二十二号飞船为无人状态,这次任务是中国载人航天工程第一次应急发射任务。
15时50分,神舟二十二号飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口。此次对接采用快速自主交会对接模式,用时3.5小时。对接完成后,由于神舟二十二号是无人状态,舱门的开启需要由神舟二十一号航天员来操作。
对于这种新变化,神舟团队早有准备:“以前设计应急发射的时候,就知道航天员要从舱外开舱门,这是一个必然的操作项目。所以我们在空间站里面配备了从舱外开门的钥匙。这次决定发射无人状态的飞船后,我们让航天员赶快去盘点空间站里的舱门钥匙,确认钥匙都在且是完好的,也让他们进行了跟舱门匹配的练习。”贾世锦说。
随着神舟二十二号飞船返回舱舱门顺利打开,一场持续20天、牵动无数人心弦的“太空应急大考”画上了圆满的句号。
进一步强化航天器的防护
近年来,空间碎片数量呈现激增态势,对在轨运行的航天器和航天员的生命安全构成的威胁与日俱增。如何有效应对这一挑战,强化航天系统的防护能力,已成为中国航天人必须直面并致力攻克的关键课题。
“这次的裂纹,我们初步判断空间碎片的尺寸应该不到1毫米,眼睛很难看到,”贾世锦说,“返回舱有一个特殊的地方,因为返回的时候必须要靠防热结构进行防热,所以不允许舱外再有多余的结构存在。”
针对返回舱舷窗是否可以取消的问题,贾世锦表示:“从人性的角度来说,一个舱也好,包括一个房间也好,都是需要有个窗户的。这个事确实提醒我们,现在空间环境越来越恶劣,这就要求我们的结构、应对的能力还要进一步加强,至少现在这个量级的,我下次要把它防得住。”
随着神舟二十二号应急发射,后续飞船的研制节奏已全面提速。原定明年三月出厂的神舟二十三号飞船,预计将提前两个月完工;神舟二十四号飞船也瞄准明年夏季的出厂目标,全力推进。
采访的最后,贾世锦表示:“这次事件是对整个工程全线的一个提示,就是我们永远不要认为我们的工作已经做到了100分。对于载人航天来说,工作永没有止境,100分是我们永远追求的目标,必须向着那个方向不断努力。哪怕工作做到了,还有空间环境以及种种不确定性。这恰恰也是对大家的一个警示:连续成功之后,还要继续保持清醒,继续保持警醒,继续保持工作的标准,不但不能降,而且还要更高。只有这样,我们才能实现后面的连续成功。”
