夜幕下的戈壁灘上,一團烈焰沖天而起,照亮了寂靜的蒼穹。搭載神舟二十一號載人飛船的長二F火箭騰空而起,將張陸、武飛、張洪章三名航天員精準送入預定軌道,標志著我國載人航天工程再次取得重大突破。
此次任務最引人注目的,是神舟飛船首次在載人狀態下挑戰3.5小時自主快速交會對接。這一技術突破,將我國載人航天交會對接時間從6.5小時大幅壓縮至3.5小時,創造了新的世界紀錄。此前,神舟八號與天宮一號交會對接耗時兩天,而神舟十二號至二十號則采用6.5小時模式。此次縮短交會對接時間,不僅體現了我國航天技術的飛速進步,更對提升空間站任務規劃靈活性和應急響應能力具有重要意義。
實現這一跨越,關鍵在于制導、導航與控制系統(GNC)的重大技術升級。作為飛船的"智慧大腦",GNC系統通過三個層面的優化實現了時間壓縮:遠程導引段飛船繞地球飛行圈數從3圈減至2圈;近程導引段初始距離縮短,使飛船在更近位置開始最終機動;對遠程末段和近程初段進行統一優化,確保在目標軌道存在誤差時仍能導引出安全軌跡。為確保萬無一失,GNC系統還具備3.5小時與6.5小時兩種模式切換能力,可在任務關鍵節點自動評估飛船狀態。
這項技術突破帶來的效益是多方面的。專家指出,3.5小時快速交會對接可減少遠程導引段軌控次數和飛行圈次,縮短近程導引時間,從而降低航天員飛行壓力,縮短艙內等待時間。同時,這種模式還能減少電池燃料消耗,提升任務整體抗故障能力,為空間站長期運營提供更強保障。
支撐這次成功飛行的,是一個由多個分系統構成的精密保障網絡。火箭系統為滿足快速交會對接的苛刻要求,執行任務的長二F火箭實施了近20項技術改進,顯著提升了入軌精度。測控與通信系統則通過全球地面站、天鏈數據中繼衛星和飛船通信設備的協同工作,確保飛船"不迷路、不失聯"。其中,激光雷達的多目標切換和識別功能,為精準交會對接提供了關鍵支持。當飛船與空間站接近至"最后一厘米"時,由中國航天科技集團八院研制的對接機構將發揮核心作用,其獨特的能量吸收和柔順捕獲技術,確保了兩個航天器的安全連接。
本次任務還實現了多個"首次"。我國空間站首次開展嚙齒類動物在軌飼養及實驗研究,4只經過嚴格篩選和訓練的小鼠(雌雄各2只)被送入太空。這些小鼠將在軌生活5至7天,返回地面后將繼續接受科學研究。專家解釋,小鼠因其與人類基因高度同源、體型小、繁殖周期短等特點,是研究空間生理、病理及生長發育的理想模型。這項研究旨在建立哺乳動物天地研究全流程實驗體系,驗證空間飼養關鍵技術,探索各器官系統對微重力環境的響應機制。
任務還充分發揮了載荷專家的專業優勢,開展了"面向空間應用的鋰離子電池電化學光學原位研究"。這項研究將深入探究鋰離子電池在太空環境下的性能變化規律,為后續任務中電池的研制和高可靠應用提供理論支撐。從火箭改進到交會對接技術突破,從動物實驗到電池研究,神舟二十一號任務展現了我國載人航天工程在多個領域的技術積累和創新能力,為人類探索太空奧秘作出了新的貢獻。











