4月24日，酒泉衛星發射中心，神舟二十號載人飛船劃破天際，這是中國第20艘飛天的神舟飛船；當月30日，神舟十九號載人飛船安全返回。從1999年首飛，到如今常態化往返中國空間站，神舟飛船的進化歷程不僅是天地往返能力的系統性升級，更是一場以生命關懷為核心的理念革新——26年間，設計團隊用一次次突破證明：載人航天，不僅是“上得去、回得來”，更要讓航天員“待得住、過得好”。

守牢航天員安全“生命線”

在載人航天的起步階段，設計的核心是確保航天員“上得去、回得來”。在神舟五號任務中，楊利偉在艙內完成中國首次載人飛行，背后是設計團隊對“絕對安全”的極致追求。

▲ 神舟五號模擬圖

這份安全并非與生俱來。在神舟七號任務中，航天員翟志剛和劉伯明出艙時突遇“軌道艙火災”誤報警報，同時艙門因機械阻力難以開啟。盡管事后確認是感煙探測器誤報，但航天員在危急時刻臨時調整任務順序，順利完成任務，也讓五星紅旗首次在太空高高飄揚。

“在當時，航天員耗費大量體力才強行拉開艙門，但那時候工程師們的設計目標只有一個：用鋼鐵般的安全網兜住所有風險。”航天科技集團楊海峰表示，為了完成航天員出艙任務，神舟七號飛船專門安裝了由管道閘門等組成的泄壓裝置，將軌道艙改成了氣閘艙。它的作用類似《海綿寶寶》中珊迪樹屋的門——航天員準備出艙時，先在氣閘艙內穿好出艙太空服，接著啟動泄壓裝置，將氣閘艙內抽成和太空一樣的真空，然后打開艙門進入太空。

▲ 神舟七號任務空間出艙活動

這一階段，為了應對各種可能出現的故障，設計團隊為飛船配備了多個備份系統，保障航天員的生命安全和任務的順利進行。

但安全的背后也有“犧牲”。例如，在當時天地往返技術尚未成熟的階段，飛船交會對接依賴地面全程控制，航天員不得不在軌道艙內忍受長達44小時的等待。

為航天員太空生活注入溫度

隨著技術的進步和經驗的積累，神舟飛船在保證安全可靠的前提下，開始更加注重提升航天員在太空生活和工作的舒適度。

神舟八號飛船的電源迎來了重大升級，滿足了飛船與天宮實驗室對接期間的高負載需求，同時，也讓航天員在太空中吃上熱飯熱菜成為可能，為航天員的太空生活注入了溫度。

▲ 神舟八號飛船升空前的艙內圖像

在神舟十一號飛船的30天飛行任務中，景海鵬和陳冬兩位航天員進行了更長時間的駐留和更復雜的試驗，這對電源的可靠性和穩定性提出了更高的挑戰。“事實證明，升級后的電源經受住了各種任務工況和光照條件的考驗，為航天員在太空的舒適生活和高效工作提供了有力保障。”航天科技集團鐘丹華說。

除此之外，更大的突破在“時間爭奪戰”。神舟十二號飛船將對接時間從44小時壓縮至6.5小時。短時間、高效率的交會對接，讓航天員不需要在狹小的返回艙內等待兩天才能到達空間站，有效降低了航天員的疲勞程度和面臨的風險，也有利于提高任務執行效率和成功率。

“自動控制技術可靠性、智能化程度提高到一定程度之后，我們才具備了自主快速的交會對接能力，這是我國航天技術進步的一個重要體現。”航天科技集團邵立民表示。

讓飛船自主“守護”航天員

中國空間站常態化運營后，神舟飛船成為穿梭于天地之間的定期“航班”。這一階段，神舟飛船的“人本設計”也邁入智能時代，為航天員提供了更加智能、便捷和安全的保障。

從神舟十二號起，飛船就逐步引入自主故障診斷技術，具備自動識別故障、隔離故障并進行系統重構的能力，其預案設計達數百種，且能通過地面驗證確保可靠性。神舟十六號飛船進一步增強自主健康管理功能，實現自動故障診斷及處置，提高故障處置時效性，把對人的依賴降到最低。

▲ 神舟十三號載人飛船

如面對新環境的使用需求，神舟十六號和神舟十七號飛船電源相繼對太陽電池驅動系統、驅動機構進行了升級，以便更好地承受空間站常態化運營階段各種復雜的外部力量，讓電源以更“健壯”的體格“守護”航天員安全。

鐘丹華介紹，在神舟十八號飛船上，鋅銀電池壽命再次延長了20%，支撐飛船在軌停靠時間大幅增加。同時，首次采用鋰離子蓄電池替代服役17次的鎘鎳蓄電池，為整船減重了50公斤左右，為貨物運輸騰出更多空間。

如今中國新一代載人飛船“夢舟”已進入視野，但神舟團隊仍在書寫航天器的“人性化基因”。“無論技術如何變，載人航天的內核永遠是‘以人為中心’。”楊海峰說。

▲ 新一代載人飛船方案圖

從楊利偉“感覺良好”的歷史性報告，到如今航天員在空間站“直播種菜”，神舟飛船的“人本設計”從未停步。在這條通往星辰的路上，中國航天的下一個答案，早已寫在航天員的笑容里。

來源/中國航天科技集團

編輯/楊斯爽

審核/穆檀

監制/姜軍

本轉載自公眾微信號：中國航天科普

內容來源：中國航天科技集團

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