2025年11月4日,距离神舟二十号飞船和航天员原定返回地球仅剩一天时,该飞船突然遭遇了宇宙碎片的撞击。为此,中国载人航天工程紧急启动了首次应急救援行动。神舟二十号的航天员三人随后乘坐神舟二十一号飞船返回地球,而神舟二十二号飞船也被发射出来,作为神舟二十一号航天员的备用飞船。

关于这次撞击的具体情况,一开始并没有公开详细的消息。直到神舟二十二号飞船发射时,载人航天办公室才透露,撞击发生在返回舱的舷窗上,留下了细微的裂纹,但并未详细说明撞击的具体情况。直到11月30日,央视《面对面》栏目的一次访谈中,专家才透露更多细节,并且12月1日,央视新闻也进行了详细报道。

2025年11月4日,原定次日返回地球的神舟二十号飞船发生了撞击事件。虽然目前已有的消息中没有透露具体的撞击时间,也没有提到飞船是否发出了警报,但航天员在例行检查返回舱舷窗时发现了这一撞击,后来确认出现了微小的裂纹。

根据11月30日央视节目的专家解读,撞击发生在返回舱舷窗边缘,留下一处三角形的痕迹。这个看似微小的痕迹实际上贯穿了整个舷窗玻璃,造成了裂纹。经专家确认,这次撞击的罪魁祸首是一颗直径不足1毫米的小型空间碎片,类似一粒小米粒的大小。

神舟二十号的舷窗设计具有三层防护结构:最外层是防热玻璃,用于抵御返回大气层时产生的高温;中间层和内层主要负责维持舱内的气密性以及阻挡空间碎片。三层叠加的玻璃硬度相当于特种钢材,地面试验中,只有用大锤重击才能在玻璃上留下裂纹。

但在太空中,即使是直径不到1毫米的小碎片,也以接近8公里每秒的速度撞击飞船。这样的高速撞击产生的能量甚至比锤子重击还要大。而且撞击发生在舷窗玻璃的边缘倒角处,这个位置结构特性容易引起应力集中,导致最外层的防热玻璃出现贯穿性裂纹。裂纹从玻璃内表面延伸至外表面,破坏了返回过程中重要的高温防护层。

中国航天科技集团五院载人飞船系统总设计师贾世锦回忆称,最初看到飞船舷窗受撞击的照片时,团队误以为那只是漆料粘连。为了确认裂纹的具体情况,航天员第一时间用空间站40倍显微镜拍摄裂纹的细节,并利用空间站机械臂从舱外获取高清图像。

这些数据迅速传回地面后,国内多家玻璃材料与航天结构领域的专家连夜进行天地会诊。通过对比舷窗设计参数和材料强度数据,专家们排除了制造缺陷或在轨老化的可能性,最终确认了空间碎片撞击是造成裂纹的唯一原因。此外,专家还指出,这种裂纹在返回大气层时会受到高温高压环境的影响,可能会扩展,甚至导致玻璃脱落。如果继续使用神舟二十号进行返回,航天员的安全将无法得到保障。

返回舱在穿越大气层时,舷窗需要承受超过1000℃的高温,防热层是保障航天员安全的第一道防线。如今这一防线出现了裂缝,意味着返回过程中的安全风险大大增加。

因此,在11月5日清晨,任务总指挥部根据专家评估结果果断决定推迟神舟二十号的返回任务,并启动了双重验证机制。一方面,地面团队模拟了舷窗的裂纹状态,并在风洞中进行烧蚀试验,结果显示在超过1000℃的高温下,裂纹会继续扩展,甚至可能损坏内层密封玻璃,这意味着最外层的防热玻璃已经无法继续使用。另一方面,工程团队对神舟二十号舷窗的研制过程进行了复核,从原材料检测到冲击试验数据,确认了设计与生产过程中没有问题,进一步证实了空间碎片撞击的结论。

与此同时,备用返回方案也在紧急制定。神舟二十一号飞船(与神舟二十号技术状态相似)和地面待命的神舟二十二号飞船(经过优化升级,状态差异较大)被作为备选方案。经过综合评估,团队最终选择了神舟二十一号飞船。原因在于航天员已接受过该飞船的操作训练,且飞船座椅和生命保障系统与神舟二十号相似,无需额外改造。同时,返回时间也确定为先让神舟二十号乘组搭乘神舟二十一号飞船返回,再发射神舟二十二号进行补位,以避免因空间站接口占用问题而延长航天员在轨等待时间。

最终,太空应急救援行动圆满成功。从发现撞击到任务完成,仅用了20天时间,这一事件展示了中国航天以人为本,安全第一,争分夺秒,圆满完成的高效行动力。正如俗话所说,有备无患,这次成功也离不开中国航天早已做好应对挑战的准备。在空间站设计中,天和核心舱、问天实验舱的外壁加装了多层防护结构,能够抵御直径1厘米以下的碎片撞击;对于直径10厘米以上的大型碎片,地面测控系统会提前计算轨道并指挥空间站进行主动规避。

然而,神舟二十号这次的遭遇也表明,直径不足1毫米的微小碎片仍然是一个防御盲区。这类碎片难以被地面雷达探测,而现有的防护结构也难以完全抵挡其高速撞击。对此,中国航天已开始采取针对性改进。一方面,飞船舷窗材料将得到进一步升级,优化玻璃成分、增加抗冲击涂层,以提高对微小高速碎片的防护能力;另一方面,空间碎片监测网络正在加速完善,未来将通过低轨雷达和天基观测卫星建设一个天地一体的监测系统,实现对更小尺寸碎片的预警。

贾世锦总设计师在谈到此次应急行动时表示:这次事件提醒我们,太空没有100%的安全,我们要做的,是把每一个可能的风险点都想到,并将防护能力提升到‘下一次能防住’的水平。