中国将回收受损的神舟号返回舱

毫米级撞击与厘米级裂纹

11月初，中国载人航天工程的一次常规任务结束返回演变为一场紧急情况，工程师在神舟二十号返回舱的小舷窗上发现了一道发丝般的裂纹。据官方人士称，调查人员目前认为，损伤是由一颗直径可能小于一毫米、以轨道速度飞行的轨道碎片微粒造成的。尽管撞击物极其微小，但撞击产生的裂纹延伸约一厘米，这一结构性缺陷足以导致该航天器退出载人飞行序列。

这道裂纹是在神舟二十号乘组准备离开天宫空间站前不久发现的。为了不冒险进行载人再入大气层，地面任务控制人员将航天员转移到了已经对接在空间站的另一艘飞船上，并让他们安全返回地球。这一决定使得天宫空间站虽然迎来了新乘组，却暂时失去了可立即使用的、具备飞行能力的返回航天器。

紧急发射与航天员轮换

面对这一缺口，国家航天计划迅速做出反应：工程师于11月25日准备并发射了替代航天器神舟二十二号。该飞船计划于2026年的某个时间接回目前仍留在天宫空间站的三名航天员。与此同时，受损的神舟二十号一直保持与空间站的对接，官方正安排其以无人方式返回，以便进行实物取证检查。

航天计划发言人表示，返回舱将在无人的情况下带回，以便地面团队直接研究损伤，并收集有关微小超高速撞击如何产生显著裂纹的“最真实的实验数据”。这些发现将为操作安全决策和未来的航天器设计提供参考。

为何舷窗裂纹如此危险

神舟返回舱是一个结构紧凑、装备精密的压力容器，旨在承受再入时的气动加热、减速载荷以及为乘组提供生命保障的压力应力。此类舱室的舷窗是小型的多层结构，必须同时抵抗外部微流星体与轨道碎片（MMOD）的撞击，以及加压大气与近乎真空的太空之间的舱内压差。

即使是舷窗上的发丝裂纹也不仅仅是外观问题：载荷下的裂纹扩展、突然失压的风险，或者再入期间高温气体的侵入，都可能迅速使生命维持系统瘫痪。因此，飞行规则通常倾向于谨慎行事——正如本次事件所表现的那样——一旦判定航天器不具备飞行能力，就必须强制其无人返回或发射紧急救援飞船。

太空垃圾及其运行影响

这一事件提醒人们，对于每一个在低地球轨道运行的国家来说，轨道碎片都是一种运行风险。在过去几年中，旧卫星的解体、废弃物体之间的碰撞，甚至是有意的反卫星试验，都使热门轨道上的微小高速碎片成倍增加。在轨道速度下，即使是毫米级的微粒也携带足够的动能，足以损坏热防护系统、舷窗、传感器和其他脆弱表面。

对于空间站来说，实际后果是后勤保障方面的：任务依赖于航天器的稳定轮换。标准的乘组交接期通常会看到两艘载人飞船同时对接，从而实现顺畅的更换，并确保每位航天员都有可靠的返回航天器。当一艘返回航天器在任务中途被迫停止服务时，这种安全余量就会消失，必须发射紧急替代飞船。这正是该计划在此次事件中所做的，通过快速周转恢复了天宫空间站的返回能力。

无人返回将测试什么

以无人方式回收返回舱可以同时实现多个目标。它允许技术人员回收物理舷窗及其周围结构进行实验室分析，以确定撞击点特征和材料失效模式。工程师将能够测量微裂纹模式，寻找嵌入的微粒，评估舷窗层叠结构的局部变形，并检查密封件和附近结构是否存在二次损伤。

这些实地测量提供的信息比远程成像或轨道检查要确凿得多。它们将被纳入微流星体和碎片屏蔽的风险模型，驱动对舷窗材料和厚度的要求，并可能改变未来发射前的检查方案。这些数据还可用于完善轨道交通监测阈值和触发避撞机动的人形交会评估。

运行经验与国际背景

中国的应对措施——暂停返回、将乘组转移到另一艘飞船并在几周内发射替代航天器——展示了高度的运行韧性。这也凸显了碎片问题日益增长的管理和技术成本：随着运营商必须考虑额外的应急航天器、更频繁的避撞机动或更严格的检查制度，保险和任务规划的负担也随之增加。

这一事件增加了长期以来要求改善碎片减缓、提高卫星交通管理透明度以及制定减少新碎片产生的国际规范的压力。尽管政治和法律障碍阻碍了一些正式合作，但在不同航天主体之间，围绕碰撞预警和机动的临时操作协调已经有所增加。尽管如此 trade 专家表示，如果没有主动清理手段以及针对卫星和火箭末级的更严格设计标准，问题只会进一步恶化。

展望未来

在技术层面，神舟二十号舷窗的取证分析将成为轨道碎片微撞击如何影响载人航天器最清晰的直接证据。任何关于材料的见解都可能影响未来神舟飞船的建造，并可能影响舷窗、密封件和检查口的测试选择。在运行层面，该计划已通过神舟二十二号的发射恢复了返回能力，但这一事件几乎肯定会引发对检查流程、备用航天器库存和应急发射准备状态的审查。

对于天宫空间站的乘组来说，眼前的危险已经过去：航天员已在11月安全返回，替代飞船也已就位。对于更广泛的航天界来说，这次事件是抽象风险的一个具体实例。它展示了一个肉眼不可见且几乎无法单独追踪的微小碎片，如何迫使国家航天机构进行昂贵且具有破坏性的应急行动——以及为什么关于轨道可持续性的国际对话不再是学术讨论，而是迫在眉睫的运行需求。