火箭装上“全景行车记录仪”、飞船增加20%上行载荷装载空间……多项技术突破护航神二十

来源：环球时报

【环球时报赴酒泉特派记者 张婉诗 环球时报记者 樊巍】编者的话：4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射（如图），约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射任务取得圆满成功。据《环球时报》记者了解，此次发射任务中，长征二号F火箭（以下简称长二F火箭）与神舟二十号载人飞船（以下简称神舟飞船）进行了多项技术改进，每一项升级都为航天员和空间站任务提供了更可靠的技术保障。

火箭装上了“全景行车记录仪”

据《环球时报》记者了解，此次发射任务中，从数据传输到飞行监测，长二F火箭共有32项技术改进。相较于以往的发射直播画面，此次发射任务中长二F火箭传回的“第一人称”视角发射画面不仅更丰富，也更清晰，这得益于长二F火箭首次搭载的全国产化高清摄像头，图像覆盖范围从3个关键区域扩展至8个，包括箭体外表面、二级发动机尾舱和神舟飞船等部位。高清画面既可以让地面指挥中心“看得更清”，也可以让电视机前的观众更好地领略“航天之美”。

“这就像给火箭装上了全景行车记录仪。”航天科技集团陈牧野向《环球时报》记者介绍称，这些高清影像数据为地面人员提供了更多视角、更加全面的实时画面，使其能够更清晰地观察火箭飞行状态，并精准判断火箭关键分离动作。

据了解，此前火箭正常飞行过程中的部分关键数据需存储于“黑匣子”中，待返回舱落地后回收分析。如今，在5Mbps的传输速率下，每秒可传输约100页A4纸的扫描文档，全面提升了关键数据的可靠传输能力，实现了飞行数据全程实时测量与下传。

与此同时，火箭通过增加环境参数的测点，开展分离环境适应性、环境抗干扰等飞行环境精细化测量，采集飞行中的压力、振动等数据。“每次提升，都在重新定义安全边界。”陈牧野表示，这些改变不仅护航本次任务，更将为未来发射任务的环境适应性研究积累宝贵数据。

作为我国现役唯一一型载人运载火箭，长二F火箭始终是航天员进入太空的“飞天座驾”。此次任务中的技术突破，不仅延续了该型号100%发射成功的辉煌纪录，其可靠性评估值更提升至0.9905，安全性评估值达0.99996，创下历史新高。

在4月23日举行的神舟二十号载人飞行任务新闻发布会上，中国载人航天工程新闻发言人林西强介绍称，目前载人登月任务各项研制工作总体进展顺利，长征十号运载火箭正在按计划开展初样研制试验工作。前期已组织完成了长征十号运载火箭电气系统综合匹配试验，后续将陆续组织实施长征十号运载火箭系留点火、低空飞行等试验，全面验证飞行产品关键功能性能。

神舟飞船增加20%上行载荷装载空间

根据任务需要，神舟飞船的承载能力也在不断增强。在神舟二十号载人飞船研制过程中，航天科技集团五院神舟团队设计人员对飞船承载空间进行优化设计，拓展出约20%的上行载荷装载空间，进一步提升了载人飞船的上行承载能力，能为空间站运送更多关键物资。

自2011年以来，随着中国航天迅速发展，飞船交会对接速度也从约两天一步步缩短到了6.5小时、3小时。那么，神舟二十号载人飞船为何依然采用6.5小时模式，而不采用货运飞船的3小时甚至2小时交会对接模式呢？

航天科技集团五院502所相关技术人员介绍称，交会对接选择6.5小时方案是综合考虑了载人任务安全性、火箭入轨精度、燃料消耗、地面测控条件、飞控流程等多方面因素的结果。在货船完成先行技术验证后，在综合考虑安全性和可靠性的前提下，后续也会对载人飞船的交会过程进行多方面优化。

《环球时报》记者还注意到，中国载人飞船的交会对接任务中，呈现出奇数号载人飞船前向交会对接、偶数号载人飞船径向交会对接的规律。这次神舟二十号也采用径向交会对接模式。技术人员介绍称，我国空间站进入在轨建造阶段后，2021年6月发射的神舟十二号任务进行了我国空间站阶段的首次载人飞行。此次任务采用前向交会对接。此后，神舟十三号进行了首次径向交会对接。考虑到为后续实验舱留出前向对接口，神舟十四号仍采用径向交会对接；此后形成了目前奇数船对接前向、偶数船对接径向的交替现象。

“前向对接和径向对接各有优势。前向对接在技术上相对成熟，且便于空间站的扩展和物资运输等任务的开展；径向对接则为航天员乘组的轮换提供了更多的通道和手段，同时也增加了空间站接纳来访飞行器的能力。”技术人员表示，交替使用前向和径向对接方式，可以使空间站的各个对接口得到充分利用，提高空间站的运营效率和灵活性。

林西强介绍说，中国新一代梦舟载人飞船、揽月月面着陆器、望宇登月服、探索载人月球车等正在按计划开展初样研制试验工作，月球遥感卫星已完成立项和竞争择优，发射场、测控通信、着陆场等地面系统研制建设工作正按计划有序推进。

空间站将迎来“新生命体”

此次发射任务中，神舟二十号载人飞船将把斑马鱼、涡虫、链霉菌等3种生物样品及其实验单元送至中国空间站，开展空间生命科学实验。

其中，由中国航天员科研训练中心、华南理工大学、中国科学院上海技术物理研究所共同承担的“失重性骨丢失及心肌重塑的蛋白稳态调控机制研究”项目，将利用生命生态实验柜的“小型受控生命生态实验模块”开展为期约30天的在轨实验，实验对象为6条斑马鱼雄鱼。中国科学院空间应用工程与技术中心仓怀兴向《环球时报》记者介绍称：“空间失重环境会导致人类心血管系统出现心律失常和心肌重塑现象，也会导致骨骼系统出现持续性骨丢失，大大增加骨折风险，这些问题制约着人类的长期太空生存。”通过开展空间斑马鱼成鱼实验，研究微重力对脊椎动物蛋白稳态的影响，可探寻未来人类长期宇宙航行中对抗骨量下降和心血管功能紊乱的防护方法。

神舟二十号航天员乘组的飞行任务中，还将开展国内首次涡虫空间再生实验，中国空间站将迎来“新生命体”。仓怀兴介绍称，涡虫是一种拥有强大再生和修复能力的古老扁形动物，是重要的生物学研究对象以及生物医药开发的宝库。涡虫的组织修复能力十分惊人，如果将其切成两段，它们可以分别再生出新的肌肉、皮肤、肠道，甚至完整的大脑。研究涡虫对研究人类细胞克服老化、延缓衰老等具有重要意义。

此次任务中还将开展链霉菌空间科学实验。仓怀兴介绍称，中国科学院微生物研究所负责的“空间微重力对微生物的效应机制研究”项目，将开展空间微重力环境下链霉菌的生长、发育分化、生物活性物质合成、种群传代演替的变化和机制研究，为构建地外生态，例如火星生态，提供重要理论指导。

中国载人航天工程新闻发言人林西强4月23日称，神舟二十号乘组在轨期间，除了进行上述生物实验外，还将在空间生命科学、微重力物理科学、空间新技术等领域，持续开展59项空间科学实验与技术试验，有望在血管化脑类器官芯片培养、软物质非平衡动力学、高温超导材料空间制备研究等方面取得重要突破。