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前言
11月14日下午,東風著陸場的風沙刮得人睜不開眼,但所有人都死死盯著遠處那個緩緩降落的紅白相間的太空返回艙。
沒人能想到,這趟原本11月5日就該結束的太空之旅,會因為一粒比小米粒還小的東西,變成一場持續(xù)20天的驚心動魄的應急大考。
直到央視《面對面》11月30日的專訪和12月1日的詳細報道出爐,這段中國載人航天史上首次應急救援的細節(jié),才真正走進公眾視野。
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神舟二十飛船突遭撞擊
故事要從11月4日晚上說起,距離神舟二十號原定返航只剩不到24小時,航天員像往常一樣對返回艙進行例行檢查,就在這時陳冬突然發(fā)現(xiàn)返回艙舷窗邊緣有個奇怪的三角形痕跡,尺寸還不到一毫米。
這個看似不起眼的印記,讓經驗豐富的航天員立刻警覺起來,他們趕緊用空間站40倍顯微鏡多角度拍攝,還操控機械臂從艙外拍了高清影像,第一時間傳回地面。
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團隊剛看到照片時,還以為是“漆料粘連”,沒太當回事,可當全國十多家專家連夜開展“天地會診”,對比了海量設計參數(shù)和材料數(shù)據(jù)后,所有人都倒吸一口涼氣,這不是漆料,是貫穿整個舷窗玻璃的裂紋!
要知道這舷窗可是三層防護結構,最外層防熱玻璃能扛住千度高溫,中間層和內層負責密封和防碎片,三層疊起來硬度堪比特種鋼材,地面試驗時用大錘砸都未必能出裂紋。
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而造成這一切的,居然是直徑不足1毫米的空間碎片,也就是太空里的一粒“小沙子”,放在陸地上肉眼都不一定能注意得到。
可千萬別小看這小小的碎片,在太空中它的速度能達到每秒近8公里,比子彈快好幾倍,撞擊產生的能量比大錘重擊還猛。
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更要命的是,它還剛好撞在舷窗邊緣的倒角處,這個位置是結構上的“軟肋”,容易產生應力集中,直接把最外層防熱玻璃撞出了貫穿裂紋。
賈世錦團隊做的風洞燒蝕試驗更嚇人,在模擬返回大氣層的千度高溫下,裂紋會快速擴展,甚至可能讓內層密封玻璃受損,返回艙失壓的風險近在眼前。
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11月5日工程總指揮部的命令果斷下達,神舟二十號禁止載人返回,這個決定讓空間站瞬間陷入了一種尷尬又危險的境地。
當時在軌的神舟二十一號是唯一能載人的飛船,可座位只有三個,空間站里卻住著六名航天員,要是再出點意外,連逃生的余地都沒有。
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神舟二十二火速發(fā)射
地面必須盡快送一艘新飛船上去,正常情況下,準備一艘神舟飛船加長征二號F火箭得35到40天,可這次留給科研人員的時間,只有16天。
能這么“冒險”壓縮時間,靠的不是運氣,而是中國航天堅持了十幾年的制度,從神舟十二號開始,每發(fā)射一艘飛船,下一艘備份就會提前在酒泉發(fā)射場待命。
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當時神舟二十二號早在9月份就運到了發(fā)射場,所有提前的項目都已經完成,就差推進劑加注和最后總檢查。
可麻煩事還是來了,11月初的酒泉發(fā)射工位上,正豎著一枚準備發(fā)射三顆科學衛(wèi)星的長二丙火箭,按老規(guī)矩得等衛(wèi)星發(fā)射完才能用工位,可現(xiàn)在每一分每一秒都關乎航天員的安全,根本等不起。
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衛(wèi)星團隊二話不說,連續(xù)加班幾十個小時終于完成所有準備工作,硬是把衛(wèi)星發(fā)射提前了兩天,19日準時升空,為神舟二十二號騰出了工位。
緊接著是更棘手的推進劑加注,正常流程要72小時分三天完成,這次直接壓縮到連續(xù)36小時,六院的加注隊伍分成三班,24小時連軸轉,所里還增派人手輪班支援,最后居然提前一天就完成了任務。
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那段時間四地的科研人員幾乎是同步開工,數(shù)據(jù)實時共享,一步操作前后方幾乎同時推進。
11月20日船箭組合體提前一天轉運到發(fā)射區(qū),所有人才真正松了口氣,25日12時11分,長征二號F遙二十二火箭點火升空,3.5小時后飛船就通過快速交會對接模式,穩(wěn)穩(wěn)停靠在天和核心艙前向端口。
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在天上航天員的生活也沒問題,物資什么的都足夠,連冷凝水、尿液經過處理后都在循環(huán)使用,他們每天都會抽時間復習神舟二十一號的操作手冊,慢慢把個人物品從二十號轉到二十一號,隨時準備回家。
有意思的是,因為任務延期,小鼠實驗的糧食不夠了,航天員們還把自己的食物分給了實驗小鼠。
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神舟二十將無人狀態(tài)返回
11月14日神舟二十一號采用三圈快速返回方案,比傳統(tǒng)的5圈節(jié)省了3個多小時,在風沙中穩(wěn)穩(wěn)降落在東風著陸場。
這次應急救援,不僅讓三名航天員安全回家,還意外驗證了一批新技術,飛船制動參數(shù)首次完全由船上自主計算,地面只做備份,16天的快速發(fā)射流程走通,連最快8.5天發(fā)射的方案都留下了完整數(shù)據(jù)。
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至于那艘“受傷”的神舟二十號,地面最終決定不冒險載人返回,航天員在艙內用復合材料對裂紋進行了加固密封,未來它會以無人狀態(tài)擇機返航。
等它回來后,那塊裂了的舷窗會被完整取下切片分析,搞清楚不到1毫米的碎片到底是怎么打穿三層防護結構的,這些數(shù)據(jù)都會直接用在下一代飛船的設計上。
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可能有人會問,咱們的航天員不是能出艙修復空間站太陽翼嗎,為啥修不了舷窗?
其實這完全是兩碼事,空間站不用返回地球,不用經歷千度高溫灼燒,修復太陽翼只要能恢復發(fā)電就行。
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可返回艙不一樣,舷窗的最外層防熱玻璃是特殊設計的,修復后根本沒法保證能扛住返回時的高溫,萬一熱空氣滲透進艙內,后果不堪設想。
不過中國航天已經開始針對性改進,會優(yōu)化成分、增加抗沖擊涂層,空間碎片監(jiān)測網絡也在完善,未來會通過低軌雷達和天基觀測衛(wèi)星,構建“天地一體”的監(jiān)測體系。
值得一提的是,神舟二十二號因為沒有搭載航天員,未來“神舟二十二號乘組”這個編號會永遠空下,但這不是遺憾,而是警醒。
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結語
從1970年“東方紅一號”升空,到2003年神舟五號實現(xiàn)載人飛天,再到如今中國空間站穩(wěn)定運行,這半個多世紀的跨越里,中國航天從來不是靠運氣。
這次20天的應急救援,讓我們看到的不僅是航天員的沉著冷靜,更是背后整個航天體系的成熟穩(wěn)健,從“能干成大事”到“能穩(wěn)定干成一系列復雜大事,還能妥善處理意外”,這才是航天大國最硬的底氣。
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