“神舟十五”填上了中国空间站的最后一块拼图

费俊龙、邓清明、张陆，陈冬、刘洋、蔡旭哲。

六位中国宇航员在中国空间站中的这张合影，注定成为中国航天史上的又一个经典影像。

11月29日晚，神舟十五号载人飞船在酒泉卫星发射中心升空，次日凌晨与“天和”核心舱节点舱前向对顺利接口。

费俊龙第一个进入节点舱，在舱口等候多时的陈冬送上一个拥抱。

此前的中国载人航天史上，还未有过不同批次宇航员在太空中直接会师的先例。

中国空间站也“抱住”了神舟十五号。

这是中国空间站建设阶段的第十一次发射任务，中国空间站在两年内从无到有，而从建设阶段转入长期运营阶段，神舟十五号是最后的一块拼图。

在轨交接班的过程仍需要花费几天，随后陈冬、刘洋、蔡旭哲将完成近200天的太空生活回到地球。费俊龙、邓清明、张陆将接替他们完成一系列任务和实验。

六个月后，如果一切顺利，中国空间站“三舱三船”的构型及功能会全部实现，一个现阶段最完整的中国空间站将宣告诞生。

升空

北京时间11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F改遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心顺利升空。

近10分钟的飞行时间后，神舟十五号载人飞船与长征火箭成功分离，进入预定轨道。

随后飞船启动“自主快速交会对接”程序，展开接近6.5小时的对接过程。

在经历数次变轨后，神舟十五号逐渐贴近中国空间站的运行轨道，最终成功对接于空间站天和核心舱前向端口，对接成功的时刻定格在北京时间2022年11月30日05时42分。

此次飞行乘组由费俊龙、邓清明和张陆三人组成。一位老兵，两位新人。

57岁的费俊龙担任此次乘组的指令长。2005年前的神舟六号载人飞行任务中，费俊龙曾作为乘组指令长进入太空，他也是中国载人航天历史上第二批进入太空的宇航员。

第一次进入宇航员乘组的邓清明大器晚成，他只比费俊龙小一岁的，与后者同为1998年1月入选为我国首批航天员。

在此次平均年龄超过50岁的宇航员乘组中，46岁的张陆是最年轻的宇航员。他在2010年5月入选为我国第二批航天员。

在火箭发射前的最后准备阶段，实时画面从三人所在的返回舱传输回来。

相比以往的载人航天发射，此次宇航员所在的返回舱内增加了很多保温板以及保温隔层。这次寒冬中的发射任务所面临的环境温度低至零下20℃，罕见的接近火箭发射的温度底线。

承担此次飞船发射任务的仍然是长征二号F运载火箭。与五个月前运载神十四时相比，此次长征二号F遥十五火箭有多达45项的技术状态变化。

比如借着一项对起飞时间的偏差修正技术的加持，此次遥十五火箭的发射得以尝试拓宽“零窗口”发射苛刻条件的可能。

“零窗口”发射是指在一定长度的发射窗口时间内，紧贴窗口上沿即最优时间实施发射，此时飞行器可以被推送到最佳位置，并且在随后的变轨过程中节省大量燃料。但这意味着时间误差往往只有正负一秒。

采用这项偏差修正技术后，遥十五火箭点火的实际起飞时间和理论时间之间的偏差可以被带入到火箭升空后持续的控制过程中，在火箭轨道参数里在线进行修正，以满足精确入轨的要求。

遥十五运载火箭飞行摄像的视野也从100.1°增加到103.8°左右，宇航员返回时落区内的安全性将会随视野增广得到提升。

值得一提的是，45项技术状态变化中的26项都是关于安全性的。

随着中国空间站在2021年开始进入建造阶段，长征二号F运载火箭也同步进入一年两次载人发射任务的高频节奏，每一次神舟飞船的发射，意味着运载火箭的安全性都需要比之前更进一步。

与此前中国载人航天任务不同的是，此次两个不同乘组的宇航员将会在空间站完成交班，遥十五运载火箭还要承担神舟十四号航天员乘组的运回救援任务。

验证空间站支持乘组轮换能力，实现航天员乘组首次在轨轮换是此次的主要任务之一。随着空间站转入运营阶段，“太空会师”会成为常态，而同时为多组宇航员乘组保驾护航也会成为运载火箭的常规能力。

未来的发射需求将稳定在每年发射两次载人飞船和两次货运飞船，运载火箭的发射任务也会进一步转入连续的高密度发射阶段。

“这也意味着长征二号F运载火箭已经具备了从之前的验证性任务到未来的高密度运营性任务的转变条件。”中国航天一院所属北京航天自动控制研究所主任韩峰表示。

新的太空驻地

2021年4月18日，俄罗斯方面宣布将在2024年之后退出国际空间站，此举有可能结束国际空间站多年来的合作计划。

10天以后，海南文昌航天发射场，“天和”核心舱升空，在太空里给未来中国的空间站钉下一个锚点。

作为长期在轨运行的“太空母港”，空间站可满足宇航员长期在轨工作及生活的需求，并且其天然的高真空、微重力以及超洁净环境也是很多科学实验的理想场所。由于巨大的经济效益和社会效益，空间站工程已成为衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志。

国际空间站是人类此前所拥有的唯一一个空间站，以俄“和平号”轨道站为基础，从1998年开始搭建，由美国、俄罗斯、欧洲、加拿大和日本的航天局共同运营，总投资超过1000亿美元。也是人类历史上规模最大、涉及国家最多的空间国际合作项目。

由于2011年美国出台的《沃尔夫条款》在实际上禁止了中国后续参与国际空间站建设的可能，中国需要一个自己的空间站。

2021年4月发射的“天和”核心舱是中国空间站的结构和功能重心。结构上它位于空间站的中心位置，决定了空间站的姿态以及轨道控制。而核心舱的计算机则是整个空间站运行的主控。

之后17个月里，中国航天11次发射任务奔向“天和”。中国空间站的整体样貌在进入今年下半年后围绕“天和”迅速展开。

2022年7月，“问天”实验舱成功对接上“天和”核心舱。

2022年10月，“梦天”实验舱成功对接上“天和”核心舱。

2022年6月和11月，神舟十四号载人飞船和天舟五号货运飞船分别完成和“天和”核心舱的成功对接。

直到现在神舟十五号载人飞船与“天和”核心舱的对接完成，中国空间站整体呈“T”形态的“三舱三船”最大构型已经实现。

神舟十五号乘组在接下去的六个月内任务繁重，将会开展40余项涵盖空间科学研究与应用、航天医学、航天技术等领域的空间科学实验和技术试验，并且实施3—4次出舱活动。

除此之外的另一个贯穿整个驻留周期的重要任务，则是验证整个三舱组合体的常态化运行模式。

中国空间站将是人类历史上第二个空间站。随着国际空间站在超期服役多年后逐渐显露疲态并拟定于2030年退役，中国空间站可能在未来成为人类在太空中最重要的驻地之一。

一段漫长道路

此次神舟十五号的发射场，位于酒泉卫星发射中心921工位。

921，这组数字的背后是中国载人航天事业的起点。

最早在上世纪70年代，中国第一颗卫星“东方红一号”成功上天之后，当时的国防部五院院长钱学森就提出了载人航天的计划。但由于彼时我国航天相关的科技水平仍然在起步阶段，经济基础也相对薄弱，这一被命名为“714工程”（于1971年4月提出）的计划在几年后被搁置起来。

直到1986年3月，四位科学家王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允在美国“星球大战计划”的背景下，联合提出了一份名为《关于追踪世界高技术发展的建议》的报告。

“星球大战计划”是美国在1980年代研议的一个反弹道导弹军事战略计划。冷战后期的苏联拥有比美国更强大的核力量和导弹突防能力，美国决定建造更为有效的反导弹系统进行反制，以保证自己战略核力量的生存能力和威慑能力。

依靠自身强大的经济实力，美国希望在这场太空军备竞赛中拖垮苏联。这场军备竞赛也会顺利牵引出美国科技领域的进一步的繁荣，中国的科学家们在其中看到了隐忧。

四位科学家在这份报告中提到，中国在面对世界新技术革命的挑战时，不能等到自身经济实力相当好时再说，而要从现在开始以力所能及的资金和人力跟踪新技术的发展进程，否则就会贻误时机，以后永远翻不了身。

这份报告直接推动了我国日后高新技术产业的发展，也让载人航天工程在超过10年的搁置后被重新提上日程。

1992年9月21日，中共中央常委会批准实施载人航天工程，代号“921”工程，并且确定了三步走的发展战略：

• 第一步，发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验。

• 第二步，在第一艘载人飞船发射成功后，突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，并利用载人飞船技术改装、发射一个空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。

• 第三步，建造载人空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

1999年神舟一号载人飞船成功发射，中国成为继前苏联/俄罗斯和美国之后世界上第三个拥有载人航天技术的国家。

2003年神舟五号载人飞船成功发射，标志着中国成为继前苏联/俄罗斯和美国之后第三个独立掌握载人航天能力的国家。

到中国空间站搭建完成，中国载人航天工程已经立项超过30年，此间16位中国宇航员被送入太空，一段漫长道路。

2005年10月费俊龙乘坐神舟六号载人飞船首次进入太空，在舱内和正在读初中的儿子费迪打了一通电话。

十七年后费俊龙第二次前往太空执行任务，费迪已经是神舟飞船研制团队的成员，担任载人飞船调度的工作。

在轨驻留期间，神舟十五号航天员乘组将迎来天舟六号货运飞船、神舟十六号载人飞船的来访对接，预计明年5月返回东风着陆场。

参考资料*

《中国如何一步步拥有自己的空间站：从714到863再到921》

《“863”计划：一个伟大科技工程的台前幕后》