神舟二十一號(hào)飛船及其乘組已經(jīng)于今年11月1日進(jìn)駐我國空間站，按慣例，神舟二十號(hào)飛船及乘組將在一周內(nèi)返回。然而一個(gè)突發(fā)狀況突然出現(xiàn)--11月5日，中國載人航天工程辦公室發(fā)布通報(bào)，原計(jì)劃于當(dāng)日?qǐng)?zhí)行的神舟二十號(hào)返回任務(wù)緊急推遲，核心原因是飛船疑似遭遇空間微小碎片之類的太空垃圾撞擊，目前正開展全面的影響分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，具體返回日期待定。央視新聞、新華網(wǎng)等媒體都已對(duì)此事件簡(jiǎn)短報(bào)道。
這真是一個(gè)出乎意料之外的突發(fā)事件，不僅牽動(dòng)著公眾對(duì)航天員和空間站安全的擔(dān)憂，也讓"太空垃圾"這一長期潛伏的航天風(fēng)險(xiǎn)再次進(jìn)入大眾視野。
撞擊問題"大不大"？從風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估邏輯看安全性
此次撞擊的嚴(yán)重程度如何？為何神舟二十號(hào)已經(jīng)不能按時(shí)返回？都需從航天任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)管控邏輯入手。首先，官方通報(bào)中明確將"確保航天員生命健康安全"作為推遲返回的首要原則，這意味著當(dāng)前的核心工作是排查碎片撞擊對(duì)飛船關(guān)鍵系統(tǒng)的影響，而非直接啟動(dòng)緊急返回程序--這反過來說明飛船暫未出現(xiàn)威脅航天員生命的致命性故障，若存在無法控制的風(fēng)險(xiǎn)，任務(wù)團(tuán)隊(duì)會(huì)優(yōu)先觸發(fā)應(yīng)急返回預(yù)案。
從航天器設(shè)計(jì)來看，包括神舟飛船在內(nèi)的載人航天器均配備多重防護(hù)體系。參考國際通用的"惠普爾盾"防護(hù)技術(shù)（即外層薄鋁板+內(nèi)層高強(qiáng)度纖維材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)），神舟飛船的艙體外部也有類似防護(hù)設(shè)計(jì)：當(dāng)微小碎片高速撞擊時(shí)，外層鋁板會(huì)先將碎片"撞碎、減速"，內(nèi)層纖維材料再進(jìn)一步攔截殘余碎片，避免其穿透艙體。
此次通報(bào)中說的撞擊物是"微小碎片"，意味著撞擊物尺寸大概率在厘米級(jí)以下，這類碎片極難預(yù)先探測(cè)到，一般推測(cè)來看，雖可能對(duì)飛船外部設(shè)備（如太陽能帆板、傳感器）造成損傷，但突破艙體防護(hù)、威脅航天員安全的概率極低。
不過，厘米級(jí)以下的碎片雖然小，也不代表它就不能造成較大的破壞，因?yàn)槿绻且粋€(gè)一立方厘米的實(shí)心金屬塊，那么它的質(zhì)量就如同小型子彈頭一樣，在第一宇宙速度之下，能輕而易舉地將神舟飛船撞穿。
但上述情況發(fā)生的概率并不大，如果是質(zhì)量較輕的微小太空垃圾，我們的神舟飛船是能扛住的，它具備完整的故障冗余設(shè)計(jì)，關(guān)鍵系統(tǒng)如生命保障、姿態(tài)控制、推進(jìn)系統(tǒng)等均有備份，即便單一部件受影響，備份系統(tǒng)也能確保飛船基本功能正常。
目前任務(wù)團(tuán)隊(duì)開展的"影響分析"，正是對(duì)飛船姿態(tài)穩(wěn)定性、推進(jìn)劑儲(chǔ)備、熱控系統(tǒng)等核心指標(biāo)的全面檢測(cè)，只有確認(rèn)所有系統(tǒng)滿足安全返回標(biāo)準(zhǔn)，才會(huì)重新確定返回時(shí)間--這種"寧慢勿險(xiǎn)"的決策，恰恰是載人航天"生命至上"原則的體現(xiàn)。
為何事先沒有規(guī)避？微小碎片的"探測(cè)盲區(qū)"是關(guān)鍵
可能很多朋友都會(huì)疑惑：既然人類已建立太空碎片監(jiān)測(cè)體系，而我們的空間站又那么重要，雷達(dá)和監(jiān)控設(shè)施又那么完善，為何神舟二十號(hào)仍會(huì)遭遇撞擊？答案藏在"微小碎片"的探測(cè)難度與航天任務(wù)的現(xiàn)實(shí)限制中。
從監(jiān)測(cè)能力來看，當(dāng)前全球主流的太空碎片監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（包括我國2019年成立的空間碎片監(jiān)測(cè)與應(yīng)用中心）主要針對(duì)直徑10厘米以上的大型碎片，這類碎片可通過地面雷達(dá)、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)跟蹤，提前數(shù)天預(yù)測(cè)軌道并規(guī)劃規(guī)避路線；對(duì)于直徑1-10厘米的碎片，監(jiān)測(cè)精度會(huì)大幅下降，僅能實(shí)現(xiàn)"大致區(qū)域預(yù)警"；而直徑1厘米以下的微小碎片，目前尚無全球范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力--它們?nèi)缤罩械?隱形子彈"，以每秒數(shù)公里的速度飛行，僅憑現(xiàn)有技術(shù)無法提前預(yù)判具體撞擊風(fēng)險(xiǎn)。
從任務(wù)執(zhí)行邏輯來看，神舟飛船在軌期間雖會(huì)根據(jù)大型碎片的預(yù)警調(diào)整軌道，但針對(duì)微小碎片的"規(guī)避"并不現(xiàn)實(shí)。
一方面，微小碎片數(shù)量龐大（據(jù)統(tǒng)計(jì)，地球軌道上直徑1毫米以上的太空碎片已超1億個(gè)），不可能做到"遇碎片就規(guī)避"；另一方面，頻繁調(diào)整軌道需要消耗大量推進(jìn)劑，而飛船攜帶的推進(jìn)劑總量有限，需優(yōu)先用于返回制動(dòng)、姿態(tài)調(diào)整等關(guān)鍵操作，若為應(yīng)對(duì)微小碎片過度消耗推進(jìn)劑，反而會(huì)增加返回任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。
值得注意的是，此次撞擊并非個(gè)例。國際空間站自運(yùn)行以來，也已經(jīng)多次遭遇微小碎片撞擊，甚至出現(xiàn)過舷窗被劃傷、外部設(shè)備受損的情況，但均未影響核心任務(wù)--這也說明，微小碎片撞擊是載人航天任務(wù)中"可預(yù)判、可承受"的常規(guī)風(fēng)險(xiǎn)，任務(wù)團(tuán)隊(duì)對(duì)此有成熟的應(yīng)對(duì)預(yù)案。
何時(shí)能返回？取決于"三大評(píng)估維度"
關(guān)于神舟二十號(hào)何時(shí)能重新執(zhí)行返回任務(wù)，目前尚無明確時(shí)間表，但結(jié)合載人航天任務(wù)的流程，返回時(shí)間的確定將取決于三大核心評(píng)估維度：
第一是"設(shè)備損傷修復(fù)情況"。任務(wù)團(tuán)隊(duì)需通過飛船傳回的遙測(cè)數(shù)據(jù)、圖像，逐一排查受撞擊區(qū)域的設(shè)備狀態(tài)：若僅為外部非關(guān)鍵部件（如隔熱涂層、非核心傳感器）受損，且不影響返回過程中的熱防護(hù)、姿態(tài)控制，經(jīng)過地面模擬驗(yàn)證后，可能在數(shù)天內(nèi)確定返回時(shí)間；若涉及太陽能帆板、推進(jìn)系統(tǒng)等關(guān)鍵部件，需進(jìn)一步評(píng)估損傷對(duì)能源供應(yīng)、軌道調(diào)整的影響，修復(fù)或制定替代方案的時(shí)間會(huì)相應(yīng)延長。
第二是"返回窗口匹配度"。神舟飛船返回需選擇合適的"返回窗口"--即飛船軌道與著陸場(chǎng)（此次為東風(fēng)著陸場(chǎng)）的位置、氣象條件相匹配的時(shí)間段。
神舟飛船的返回地是東風(fēng)著陸場(chǎng)，其在11月上旬的返回窗口每天僅有1-2次，若風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估未能在當(dāng)日窗口前完成，需等待下一個(gè)窗口，這意味著返回時(shí)間可能向后順延1-2天；若氣象條件（如風(fēng)速、能見度）不符合著陸要求，還需進(jìn)一步調(diào)整窗口。
第三是"航天員狀態(tài)確認(rèn)"。在完成設(shè)備評(píng)估的同時(shí)，任務(wù)團(tuán)隊(duì)會(huì)持續(xù)監(jiān)測(cè)航天員的身體與心理狀態(tài)，通過天地通話了解航天員的主觀感受，確保其在經(jīng)歷突發(fā)狀況后仍具備適應(yīng)返回過程的能力。
只有當(dāng)航天員狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、返回窗口三者均滿足安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，才會(huì)正式確定返回時(shí)間--參考?xì)v史類似案例（如國際空間站因碎片預(yù)警推遲貨運(yùn)飛船對(duì)接），此次返回任務(wù)的推遲時(shí)間大概率在3-7天內(nèi)，具體需以官方通報(bào)為準(zhǔn)。
延伸思考：太空垃圾治理，人類必須共同面對(duì)的挑戰(zhàn)
此次神舟二十號(hào)的突發(fā)狀況，再次凸顯了太空垃圾問題對(duì)人類航天活動(dòng)的威脅。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前地球軌道上的太空垃圾已超50萬塊，其中直徑10厘米以上的約2.3萬塊，這些碎片不僅來自報(bào)廢衛(wèi)星、火箭殘骸，還包括航天器碰撞產(chǎn)生的新碎片--若不加以控制，未來可能出現(xiàn)"凱斯勒綜合征"（即碎片碰撞引發(fā)連鎖反應(yīng)，最終完全堵塞地球軌道），徹底鎖死人類探索宇宙的通道。
從治理措施來看，各國已開始采取行動(dòng)：我國在2016年發(fā)射"遨龍一號(hào)"清理衛(wèi)星，通過機(jī)械臂抓取太空垃圾并引導(dǎo)其墜入大氣層燒毀；歐盟計(jì)劃在2030年前部署"太空清掃者"任務(wù)，清理近地軌道的大型碎片；美國、日本則通過優(yōu)化衛(wèi)星設(shè)計(jì)，要求衛(wèi)星在報(bào)廢后主動(dòng)脫離軌道，從源頭減少垃圾產(chǎn)生。
但這些措施仍處于"起步階段"，而且收效甚微，全球范圍內(nèi)的太空垃圾治理體系尚未形成，需要更多國家參與協(xié)作，制定統(tǒng)一的軌道使用規(guī)則、垃圾清理標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)于我國的航天事業(yè)而言，此次事件也是一次寶貴的實(shí)踐：通過應(yīng)對(duì)突發(fā)碎片撞擊，任務(wù)團(tuán)隊(duì)可積累更多微小碎片防護(hù)、應(yīng)急決策的經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)空間站建設(shè)、載人登月任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)管控提供參考；同時(shí)，也將推動(dòng)我國在太空碎片監(jiān)測(cè)技術(shù)上的升級(jí)--例如研發(fā)更靈敏的在軌碎片探測(cè)設(shè)備，進(jìn)一步縮小"探測(cè)盲區(qū)"，讓航天器在太空中更安全地"穿行"。
截至本文發(fā)稿時(shí)，中國載人航天工程辦公室仍在持續(xù)發(fā)布神舟二十號(hào)的最新動(dòng)態(tài)，全網(wǎng)網(wǎng)友也在為航天員的安全祈福。從神舟五號(hào)首次載人飛天到如今的神舟二十號(hào)，中國航天始終以"安全第一"為原則，正是這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，讓每一次任務(wù)都成為探索未知、守護(hù)生命的典范。我們有理由相信，在任務(wù)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)應(yīng)對(duì)下，神舟二十號(hào)終將帶著航天員平安返回地球，而這次經(jīng)歷也將成為人類對(duì)抗太空風(fēng)險(xiǎn)、推動(dòng)航天事業(yè)進(jìn)步的重要一步。
