神舟二十一號(hào)升空！空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)引人關(guān)注

神舟二十一號(hào)載人飛船于北京時(shí)間10月31日23時(shí)44分在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射。作為2025年下半年的重點(diǎn)載人航天任務(wù)，神舟二十一號(hào)載人飛行任務(wù)的順利實(shí)施，將標(biāo)志著我國空間站應(yīng)用與發(fā)展階段穩(wěn)步推進(jìn)，基本確定了一年兩次的載人飛行頻次，航天員乘組將實(shí)現(xiàn)半年輪換一次。本次任務(wù)是空間站應(yīng)用與發(fā)展階段第6次載人飛行任務(wù)，也是載人航天工程第37次飛行任務(wù)，中國載人航天在過去二十多年時(shí)間取得了令人矚目的成就。

神舟二十一號(hào)入軌之后，將采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式，大約3.5小時(shí)后對(duì)接天和核心艙前向端口，形成三船三艙組合體。三船三艙分別為本次發(fā)射的神舟二十一號(hào)飛船、今年4月入軌的神舟二十號(hào)飛船、以及今年7月入軌的天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船；三艙分別是空間站的天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙。三船三艙組合體也是我國空間站目前的最大構(gòu)型。根據(jù)任務(wù)規(guī)劃，備受矚目的巡天號(hào)光學(xué)艙預(yù)計(jì)在2026年發(fā)射升空，與空間站形成共軌飛行模式，定期對(duì)接進(jìn)行維護(hù)升級(jí)，在進(jìn)行宇宙天體觀測(cè)時(shí)則保持在相近軌道上。

空間站三船三艙構(gòu)型：兩艘載人飛船和一艘貨運(yùn)飛船

（圖片來源：wikipedia）

三名航天員涵蓋現(xiàn)役三種類型

執(zhí)行神舟二十一號(hào)載人飛行任務(wù)的三名航天員分別是張陸、武飛、張洪章，其中張陸擔(dān)任指令長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的航天員類型是航天駕駛員，武飛為航天飛行工程師，張洪章則是載荷專家。

本次任務(wù)包括了三種航天員類型：航天駕駛員主要負(fù)責(zé)航天器的操縱和控制，包括交會(huì)對(duì)接時(shí)的飛行安全保障、飛行計(jì)劃的執(zhí)行等，這意味著航天駕駛員要有出色的操作和控制能力，主要從優(yōu)秀的飛行員中選拔；

航天飛行工程師側(cè)重航天器的維護(hù)、維修和管理等工作，包括載人飛船相關(guān)設(shè)備的調(diào)試、安裝，都由航天飛行工程師負(fù)責(zé)。由此可見，航天飛行工程師要對(duì)神舟載人飛船的整體情況非常熟悉，需要有非常專業(yè)的航空航天工程方面的知識(shí)和操作能力；

載荷專家主要從事在軌科研工作，學(xué)科方向不固定，一般是某個(gè)領(lǐng)域的科研人員，主要任務(wù)是在空間站上操作各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

三名航天員分別是張陸、武飛、張洪章

（圖片來源：央視新聞）

自2023年神舟十六號(hào)任務(wù)開始，三種航天員類型開始出現(xiàn)在飛行乘組中，這意味著我國載人飛行任務(wù)細(xì)分更加專業(yè)和垂直。值得一提的是，張陸、張洪章、武飛分別是“70后”“80后”和“90后”，剛好覆蓋三個(gè)年齡段。同時(shí)，張陸作為指令長(zhǎng)，是第二批航天員，張洪章和武飛是第三批航天員，形成一位第二批航天員與兩位第三批航天員搭配的模式。目前在空間站上的神舟二十號(hào)乘組，也采用這個(gè)模式。

神舟載人飛船

（圖片來源：央視網(wǎng)）

神舟二十一號(hào)的主要任務(wù)

神舟二十一號(hào)載人飛行主要任務(wù)為：第一，完成在軌輪換。神舟二十一號(hào)乘組三名航天員將與神舟二十號(hào)乘組進(jìn)行任務(wù)交接。神舟二十號(hào)乘組在2025年4月抵達(dá)空間站，到目前為止已在軌工作生活近半年。兩個(gè)乘組完成交接任務(wù)后，神舟二十號(hào)的三名航天員返回地面。這意味著空間站在短時(shí)間內(nèi)將同時(shí)容納六名航天員，這就需要同時(shí)使用核心艙和問天艙的睡眠區(qū)域。這兩個(gè)艙段睡眠區(qū)設(shè)置有些不同，核心艙是橫向設(shè)置，問天艙則是縱向設(shè)置，但是在太空微重力中，這兩種朝向?qū)教靻T睡眠體驗(yàn)的影響并沒有太大差別。換個(gè)角度看，我國空間站目前已具備支持六名航天員同時(shí)在軌工作生活的能力，隨著空間站未來可能擴(kuò)大規(guī)模，在軌航天員的數(shù)量將增加，居住環(huán)境也會(huì)更加舒適。

航天員出艙畫面

（圖片來源：人民網(wǎng)）

第二，開展空間科學(xué)與應(yīng)用工作。航天員在軌進(jìn)行各類實(shí)驗(yàn)是建立空間站的核心目標(biāo)之一，這樣我們可以在失重環(huán)境下觀察各種現(xiàn)象。在各類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，“嚙齒類哺乳動(dòng)物空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)”最受關(guān)注，這也是我國首次在軌實(shí)施此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，航天員將對(duì)兩雌兩雄共4只小鼠進(jìn)行在軌飼養(yǎng)，觀測(cè)失重環(huán)境下小鼠的各種行為，尤其是在密閉空間條件下小鼠的表現(xiàn)，這對(duì)今后進(jìn)一步開展深空任務(wù)有重要的幫助。

事實(shí)上，在軌開展生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)一直是空間實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)。在神舟二十號(hào)任務(wù)中，航天員曾對(duì)斑馬魚、渦蟲和鏈霉菌展開研究，觀察微重力環(huán)境對(duì)高等脊椎動(dòng)物蛋白穩(wěn)態(tài)的影響，進(jìn)一步研究失重性骨丟失等重要醫(yī)學(xué)問題，這將有助于人類走向更遠(yuǎn)的宇宙深空。

我國空間站已部署生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜等多種先進(jìn)空間科研設(shè)備

（圖片來源：央視新聞）

航天員可操作多項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)

（圖片來源：央視新聞）

第三，實(shí)施航天員出艙活動(dòng)及貨物進(jìn)出艙。神舟二十一號(hào)乘組還將進(jìn)行多次出艙活動(dòng)，并實(shí)施貨物進(jìn)出艙的相關(guān)操作，比如安裝空間站碎片防護(hù)裝置、對(duì)艙外載荷和艙外設(shè)施設(shè)備進(jìn)行安裝與回收、對(duì)艙外設(shè)備等進(jìn)行巡檢和處置等。以神舟二十號(hào)任務(wù)為例，乘組就進(jìn)行了多次艙外行走任務(wù)，每次時(shí)間長(zhǎng)度可達(dá)到5至7小時(shí)，這對(duì)航天員的體能等各方面能力都提出了較高的要求。安裝空間站碎片防護(hù)裝置是近幾次載人飛行任務(wù)的重點(diǎn)任務(wù)之一，將提升空間站抵御微流星體的能力，這是安全保障的重要一環(huán)。

航天員出艙對(duì)空間站防護(hù)裝置進(jìn)行安裝和巡檢

（圖片來源：央視新聞）

第四，開展科普教育和公益活動(dòng)。航天員在軌工作生活的一項(xiàng)重要工作就是進(jìn)行各項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，在此過程中可針對(duì)某些關(guān)鍵和有趣的科學(xué)問題開展科普活動(dòng)，形式多樣，目的是培養(yǎng)青少年崇尚科學(xué)、熱愛航天的興趣，進(jìn)一步發(fā)揮空間站綜合應(yīng)用效益。

2030年前實(shí)現(xiàn)中國人登陸月球的目標(biāo)明確

中國載人航天工程的空間站階段目前已穩(wěn)步運(yùn)行，由神舟載人飛船和天舟貨運(yùn)飛船構(gòu)成的體系全面成熟，能夠?yàn)榭臻g站長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)提供強(qiáng)有力的保障。與此同時(shí)，載人飛行任務(wù)開始向月球方向拓展。中國載人航天工程新聞發(fā)言人在10月30日舉行的發(fā)布會(huì)上明確指出，我們錨定2030年前實(shí)現(xiàn)中國人登陸月球的目標(biāo)不動(dòng)搖！

我國科研人員對(duì)攬?jiān)轮懫鬟M(jìn)行測(cè)試

（圖片來源：新華網(wǎng)）

目前，與載人登月有關(guān)的主要系統(tǒng)都處于穩(wěn)步推進(jìn)階段：比如長(zhǎng)征十號(hào)運(yùn)載火箭完成了二級(jí)動(dòng)力系統(tǒng)試車和系留點(diǎn)火試驗(yàn)；新一代夢(mèng)舟載人飛船完成了零高度逃逸試驗(yàn)；登月主角攬?jiān)轮懫饕餐瓿闪酥懫痫w綜合驗(yàn)證試驗(yàn)；望宇登月服和航天員駕駛的月球車也處于測(cè)試狀態(tài)。在接下來的數(shù)年時(shí)間，與載人登月有關(guān)的裝備都將繼續(xù)按計(jì)劃開展測(cè)試，最終實(shí)現(xiàn)中國航天員登陸月球表面這一壯舉。

出品：科普中國

作者：川陀太空（科普創(chuàng)作者）

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